Теоретичні відомості. Прилади: Зорова труба, рулетка, масштабна лінійка, закріплена на стіні, лінійка для вимірювання довжин

ВИВЧЕННЯ ЗБІЛЬШЕННЯ I КУТА ПОЛЯ ЗОРУ ОПТИЧНОЇ ТРУБИ.

Прилади: Зорова труба, рулетка, масштабна лінійка, закріплена на стіні, лінійка для вимірювання довжин.

Під зоровою трубою звичайно розуміють оптичний прилад, призначений для розглядання віддалених предметів.

Зорова труба складається з об'єктива і окуляра. Об'єктив і окуляр установлені на кінцях тубуса так, що задній головний фокус об'єктива співпадає з переднім головним фокусом окуляра (рис. 1).

Рис. 1.

Така система називається телескопічною системою. Другими словами: телескопічною називається оптична система, яка перетворює паралельний пучок променів в паралельний, але іншого діаметра. Об'єктиви іокуляри зорових труб самі по собі складні оптичні центровані системи.

Об'єктиви зорових труб дають дійсне, обернене і зменшене зображення розглядуваного об'єкта. Діаметри їх вхідних отворів бувають від декількох сантиметрів у геодезичних (нівелір, теодоліт, кіпрегель) і інших спостерігальних, підзорна труба, бінокль, прицільна труба, оптична труба до метра і більше уастрономічних труб, якіназиваться телескопами.

Об'єктиви зорових труб у більшості виготовляють з двох склеєних збірної ірозсівної лінз, виготовлених з різних сортів скла (рис. 2).

Це дає можливість позбавити об'єктиви недоліків, властивих лінзам.

Окуляри, як правило складають з двох збірних лінз, установлених на невеликій віддалі одна від одної.

Звичайно застосовується два види окулярів, зображених на рисунках 3, 4

Перший з них носить назву окуляра Гюйгенса, а другий – окуляр Рамсдена.

В окулярах Гюйгенса обидві лінзи повернуті до об'єктива випуклими сторонами. Перша лінза окулярів називається колективом, друга – очна лінза. Обидва типи окулярів являють собою збірні оптичні системи. Передній головний фокус окуляра Гюйгенса (рис. 3) розташований між лінзами. У окуляра Рамсдена він розташований зовні оптичної системи (рис. 4). Ця обставина дає деяку перевагу окулярам Рамсдена над окулярами Гюйгенса, так як в фокальній площині окуляра можна розмітити сітку, або ж лінійку з дрібними поділками (окулярний мікрометр). Лінійку можна проградуювати. Це дає можливість при спостереженнях через окуляр бачити зображення об'єкта на фоні зображення шкали і отже, мати можливість легко визначити розміри зображення, одержаного з допомогою об'єктива.

Таким чином, зорові труби з окуляром Рамсдена широко застосовуються для різноманітних вимірювань (наприклад геодезичної труби). Застосування ж труб з окулярами Гюйгенса для вимірювальної мети викликає труднощі і незручності, так як в такому випадку дійсне зображення віддаленого предмета, завдяки наявності на шляху променів, що йдуть з об'єктива, першої збірної лінзи окуляра, одержується не в фокальній площині об'єктива, а в площині, що знаходиться дещо ближче до об'єктива. По цій причині труби з окулярами Гюйгенса для вимірювань застосовуються рідко.

Вперше зорова труба з збірним окуляром у вигляді однієї збірної лінзи була запропонована Кеплером. Хід променів в зоровій трубі Кеплера для випадку, коли передній головний фокус окуляра співпадає з заднім головним фокусом об'єктива /для спостерігача з нормальним оком дається на рис. 1, а для випадку, коли передній фокус окуляра не співпадає з заднім фокусом об'єктива для спостерігача, зір якого відрізняється від нормального, або ж при розгляданні нормальним оком не так сильно віддалених предметів на рис. 5.

Отже рис. 5 ілюструє випадки, коли телескопічні умови порушуються. Зорова труба, де окуляром є розсівна лінза (негативний окуляр), була винайдена в Голландії на самому початку XVII століття. Галілей з допомогою такої труби, виготовленої ним самим, проводив астрономічні спостереження. Тому труби з негативними окулярами називаються голландськими, або трубами Галілея.

Труби Галілея дають уявне і пряме зображення. Вони зручні для спостереження земних об'єктів, на відміну від труб Кеплера, які дають уявне і обернене зображення об'єкта.

Зате труби Галілея мають інший недолік. Справа в тому, що між об'єктивом і окуляром труби Галілея ніде немає дійсного зображення предмета. Внаслідок цього між об'єктивом і окуляром ніде не можна розмістити сітку або шкалу, щоб можна було виміряти розміри зображення, яке дає об'єктив. Тому труби Галілея не можуть бути використаними для вимірювальної мети, що є великим недоліком цих труб. 3 їх допомогою не можна також здійснити фотографування об'єкта без допоміжних пристроїв. В сучасний період оптичні системи Галілея вживаються рідко, головним чином знаходять застосування в дешевших підзорних трубах і театральних біноклях.

Дата добавления: 2015-06-27