Зрительная труба

Зрительная труба

ЗРИТЕЛЬНАЯ ТРУБА, оптический инструмент для рассматривания в увеличенном виде удаленных предметов. 3рительная труба состоит из объектива, дающего обратное действительное изображение предмета, и окуляра, служащего для рассматривания этого изображения. Объектив делается ахроматическим; он состоит из двух линз, склеенных в небольших инструментах и разделенных некоторым промежутком в более значительных объективах. Объективы с уменьшенным вторичным спектром, так называемые апохроматы, состоят из трех линз. Окуляры бывают различной конструкции в зависимости от назначения зрительной трубы.

3рительная труба, предназначенная для рассматривания земных предметов, должна давать прямое изображение, что достигается одним из трех способов: 1) окуляр состоит из рассеивающей линзы или системы, расположенной внутри фокуса объектива; такая зрительная труба, называемая галилеевой, дает лишь слабое увеличение и употребляется гл. обр. в форме бинокля; 2) окуляр состоит из двух частей: одной, выполняющей роль лупы, как и упомянутые ниже астрономические окуляры, и другой, помещенной между предыдущей и объективом, состоящей обычно из двух собирающих линз и служащей для переворачивания изображения; такой окуляр имеет сравнительно небольшое поле зрения и называется земным; 3) изображение переворачивается при помощи системы призм (как в призматическом бинокле), помещенных перед самым окуляром и потому имеющих небольшие размеры; окуляр в этом случае употребляется т. н. астрономический.

3рительные трубы, предназначенные для измерительных целей, например, в геодезических и астрономических инструментах, дают обратное изображение; в фокусе объектива помещена сетка нитей в виде натянутых паутинок, тонких проволок или нарезанных на стеклянной пластинке штрихов, которые видны в поле зрения одновременно с объектом и служат для визирования (см. Визирные приборы).

Астрономические окуляры бывают двух основных типов: положительный, или Рамсдена, и отрицательный, или Гюйгенса, и состоят не менее чем из двух линз. В окулярах первого типа изображение находится перед линзами, в окулярах второго типа - между ними. Как объектив, так и окуляр зрительной трубы рассчитываются каждый отдельно и исправляются в отношении главных оптических ошибок. Поэтому окуляры можно менять и ставить с разным фокусным расстоянием f, меняя, т. о., увеличение v, выражающееся формулой v = F/f, где F - фокусное расстояние объектива; f бывает обычно между 60 и 5 мм. Более сильные, т. е. короткофокусные, окуляры применяются редко, т. к. яркость изображения становится слишком малой и на отчетливость изображения начинает влиять дифракция. Последнее обстоятельство не позволяет применяемое увеличение делать больше, чем 3D для лучших объективов и 2D для объективов среднего качества (D - диаметр объектива в мм). Существуют и такие зрительные трубы (небольшой величины), в которых изменение увеличения производится не переменой окуляра, а изменением фокусного расстояния дополнительной оптической системы, расположенной между объективом и окуляром. В этом случае увеличение можно изменить непрерывно, в известных пределах, без нарушения фокусировки окуляра.

Яркость изображения пропорциональна площади выходного зрачка и измеряется величиной (D/v)2, причем (D/v) нет смысла делать больше 8 мм, т. к. зрачок глаза даже ночью по диаметру не превосходит этой величины и потому не может пропустить пучка лучей большего диаметра. Днем, при ярком освещении, в виду сужения зрачка глаза, (D/v) м. б. снижено до 3 мм без всякого ущерба для видимой яркости. Поэтому светосильная зрительная труба имеет преимущества только при слабом освещении (сумерках). Величина поля зрения во всех зрительных трубах, кроме галилеевой, не зависит от диаметра объектива и ограничивается круглой диафрагмой, помещенной в фокусе объектива. Субъективное поле, определяемое углом α', под которым виден диаметр диафрагмы, колеблется для разных типов окуляров от 30 до 50°; в последнее время выпущены специально широкоугольные окуляры с α'=80°. Объективное поле зрения определяется углом α, приблизительно равным α'/v . Иногда (для земных зрительных труб) поле зрения характеризуется линейной длиной в м, которая составляет диаметр поля зрения на расстоянии в 1000 м. Длина эта приблизительно равна 17α, где α д. б. выражено в градусах.

Из предыдущего видно, что диаметр объектива имеет большое значение для яркости изображения и возможности применять сильные увеличения. Диаметр, однако, находится в зависимости от фокусного расстояния F и обычно составляет от 1/15 до 1/20 доли F. Более короткие зрительные трубы с D > F/12 употребляются в геодезических инструментах и в качестве так называемых кометоискателей.

Корпус зрительной трубы обычно делается металлический (прежде часто - деревянный). Небольшие ручные зрительные трубы часто состоят из коротких входящих одна в другую трубок, которые при наблюдении выдвигаются. Окулярная часть делается для наводки на фокус выдвижной - при помощи кремальеры или на винтовой нарезке. В последнем случае выдвижная часть снабжается иногда делениями в диоптриях, указывающими установку при фокусировании на удаленный объект.

3рительные трубы, в которых изображение дается не объективом, а вогнутым зеркалом, называются рефлекторами.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 8 - 1929 г.