Зрительная труба

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
«Классическая» четырёхколенная подзорная труба
Ход лучей в трубе Галилея
Орнитолог наблюдает птиц в монокуляр. 1939 г.
Зрительная труба с диаметром объектива 100 мм и вспомогательным оптическим каналом малой кратности диаметром 30 мм

Зри́тельная труба́ — увеличительный прибор для визуального наблюдения удалённых объектов; обычно состоит из объектива, окуляра и оборачивающей системы. Зрительная труба была одной из распространенных оптических систем (телескоп, бинокль, подзорная труба и др.) [1].

Как правило, зрительная труба, по своей оптической схеме представляет собой уменьшенный в размерах телескоп-рефрактор.

В «классическом» виде, известном со времён парусного флота подзорная труба состоит из объектива (положительной, собирающей линзы), создающего действительное изображение объектов, и окуляра (отрицательной, рассеивающей линзы) для рассматривания увеличенного изображения.

Данная схема известна как «труба Галилея». Если в окуляре будет применена положительная (собирающая) линза (схема Кеплера) — тогда наблюдатель будет видеть перевёрнутое («вверх ногами») изображение, что не очень удобно.

Угловое увеличение зрительной трубы рассчитывается по формуле: ,

где  — фокусное расстояние объектива, а  — фокусное расстояние окуляра[2].

Кратность увеличения у зрительных труб, в абсолютном большинстве случаев, превышает кратность полевых биноклей и находится в диапазоне от 20× и выше.

Например, фокусное расстояние объектива 1000 мм, а фокусное расстояние окуляра 50 мм, тогда угловое оптическое увеличение будет 20-кратным.

С такими характеристиками «классическая» зрительная труба будет иметь длину не менее одного метра.

Чтобы уменьшить длину подзорной трубы при хранении и транспортировке, её стали делать из нескольких полых металлических трубок («колен»), втягиваемых одна в другую[3].

Так как однолинзовые объектив и окуляр страдают оптическими аберрациями, в первую очередь хроматической, в их конструкции применяются ахроматические и апохроматические компоненты.

В современном виде зрительная труба включает оборачивающую систему (для построения прямого, неперевёрнутого изображения) и (необязательно) систему призм (призма Порро, призма Аббе, призма Аббе-Порро) для сокращения её длины, либо изменения линии наблюдения (см. бинокль, монокуляр, перископ, стереотруба, телескоп).

Можно выделить:

  • Зрительные трубы с неизменным увеличением.
  • Зрительные трубы с изменяемым увеличением — в этом случае труба снабжена одним несменным панкратическим окуляром с плавно изменяемой кратностью увеличения, либо (в более дорогих моделях) — позволяет установку сменных окуляров (см. объектив с переменным фокусным расстоянием).
Насадка окулярная «Турист-ФЛ» с объективом «Юпитер-37А»
  • Окулярные насадки. На ЛЗОС выпускалась окулярная насадка «Турист-ФЛ», к ней фотограф мог присоединить объектив с резьбовым креплением М42×1 (от фотоаппаратов «Зенит»), фотографический объектив превращался в зрительную трубу или телескоп. Фокусное расстояние окуляра насадки — 8,9 мм, общее увеличение зависело от фокусного расстояния фотографического объектива и определялось по формуле : . Например, с объективом «Юпитер-37А» (фокусное расстояние 135 мм) увеличение составляет .[4][5]

До конца XX века зрительные трубы входили в состав многих контрольно-измерительных приборов [6].

С развитием многоэлементных фотоприемников зрительные трубы стремительно теряют свое значение. Изучение устройства и принципа действия зрительных труб в школьных и прочих элементарных курсах физики сегодня нецелесообразно[7].

Коллимационная ошибка[править | править вики-текст]

Из-за неточностей сборки существует угол между оптической и геометрической осями зрительной трубы, который называется коллимационной ошибкой. Полностью уничтожить её довольно трудно, обычно добиваются, чтобы она была мала[8].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Новый политехнический словарь / гл. ред. А.Ю.Ишлинский. — М.: Большая российская энциклопедия, 2000. — 671 с. — ISBN 5-85270-322-2.
  2. Если окуляр представляет рассеивающую оптическую систему (линзу) — тогда его фокусное расстояние отрицательное
  3. Благодаря телескопу и подзорной трубе появились такие технические термины как «телескопическая антенна» для переносных радиоприёмников, «телескопический амортизатор» для автомобилей, «телескопическое удилище» для ужения рыбы и другое.
  4. Насадка окулярная ЛЗОС «Турист-ФЛ»
  5. Оптические средства наблюдения неба, доступные астроному-любителю
  6. Г. Шредер, Х. Трайбер. Техническая оптика. — М.: Техносфера, 2006. — ISBN 5-94836-075-X, 3 8023 1923 0.
  7. Исследования по истории физики и механики. 2014-2015 Ин-т Истории естествознания и техники им. С.И.Вавилова РАН / ред. Вл. П. Визгин. — М.: Янус-К, 2016. — 508 с. — ISBN 978-5-8037-0687-8.
  8. Коллимационная ошибка // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки[править | править вики-текст]