Однак перед тим, як розглядати будову сучасних зорових труб, ознайо-

мимось з деякими параметрами, деталями будови та недоліками труб Кеплера.

II. 1.6. Збільшення зорової труби

Одним з важливих параметрів труб є видиме кутове збільшення. Ви-

димим кутовим збільшенням зорової труби v називають відношення кута,

під яким видно предмет у трубу, до кута, під яким видно предмет неозброєним

оком. Для простоти розрахунків (див. рис. II. 1.5) допустимо, що під час

розглядання предмета неозброєним оком око розміщене в точці О і предмет А В

видно під кутом a. Під час розглядання зображення а'в' око в точці Ох. Кут,

під яким видно зображення предмета в трубі, дорівнює /?. Тому, відповідно до

визначення збільшення, можна записати

V Р

а

(II. 1.4)

Я_ к видно з рис. I„I., 1..5 tg В— - ас, a tg а— = ас—.

С 2 Ос

Tg Р

Запишемо відношення тангенсів-

а

«2

Ас

С

Ас

Ос

Ос

Охс

Оскільки кути а і

Р — малі, то можна прийняти, що їхні тангенси дорівнюють значенням кутів.

Ос

Тоді матимемо v =

Охс

Розділ II

Якщо предмет значно віддалений від труби, то точка с (рис. II. 1.5) близько

кусів F' об'єктива та F, окуляра і тому можна прийняти Ос- f^, а

foK» д е /.в ' fox ~ фокусні віддалі об'єктива та окуляра відповідно. Так

Ктично

V = -/об

Jf OK

(II. 1.5)

)тже, для того щоб труба мала велике збільшення, потрібно робити

Иви довгофокусними, а окуляри - короткофокусними.

II. 1.7. Поле зору труби

Тм

к

- f c

П І

О,

.1.7. Кут поля зору зорової труби

Другою важливою властивістю

труби є те, що вона може, якщо

встановлена нерухомо, давати біль-

ший чи менший простір для огляду.

Простір, який можна бачити в трубу,

закріплену нерухомо, називається по-

лем зору. Розмір поля зору труби виз-

начається діаметром кільця MN (рис.

II. 1.7), яке називається діафрагмою.

Воно розміщене там, де розміщене

ення предмета, яке дає об'єктив, тобто в задньому фокусі об'єктива,

діафрагми роблять діаметром а, не більшим, ніж 2/3aoit. Тобто

a = \f0K (II 1-6)

ображення частини місцевості, яку видно в трубі біля країв діафрагми,

же спотворене. Безпосередньо з рис. II. 1.7 маємо

а

Раховуючи (II. 1.6), запишемо

2 З/*

кщо взяти до уваги ще й (II. 1.5), то отримаємо

£ 1 1

(П. 1.7)

(II-1-8)

(ІІ.1.9)

скільки кут ЄІ2 - малий, то

Р°

2_

Зг>

Горизонтально знімання

Враховуючи, що р° = 57, 3°, матимемо

£. = 2 р ^ =38І Г (И, 1())

V v

З останньої формули видно: чим більше збільшення зорової труби v, тим

менше ії поле зору є. Якщо поле зору мале, важко наводити зорову трубу на

предмет. Тому, наприклад, в телескопах ставлять труби-шукачі (з малим збіль-

шенням). Спочатку трубу-шукач наводять точно на зірку, а потім розглядають

зірку в телескоп.

II. 1.8. Яскравість зображення предметів,

яке передається зоровою трубою

Зображення предмета на сітківці ока займає деяку площу, на яку

розподіляється вся кількість світлової енергії, що надходить від предмета в око.

Світлову енергію (силу світла), що потрапляє на площу 1 мм2 зображення

предмета на сітківці ока за 1 с, називають яскравістю зображення і.

Хоча кількість енергії q, що потрапляє в око за 1 с, не відома, проте вона

залежить від площі зіниці, радіус якої позначимо г. Тоді

q=XJtr2, (IU.1I)

де т - коефіцієнт пропорційності.

Якщо зображення предмета на сітківці ока має площу S, то, відповідно до

визначення яскравості, можемо записати

S S

Коли предмет розглядають трубою зі збільшенням v разів, то площа

зображення предмета на сітківці ока буде збільшена в v2 разів. Проте тепер

кількість енергії, що потрапляє в око, залежить не від площі зіниці, а від площі

світлового отвору об'єктива труби. Крім того, частина світлової енергії

поглинається лінзами труби. Проходить приблизно 85 % енергії. Тепер новий

коефіцієнт пропорційності дорівнює 0, 85 т. Тобто нова кількість світлової

енергії, що потрапляє в око за 1 с через трубу, буде

Q =0, S5tJtR2, (ІІ.1.13)

де R - радіус світлового отвору об'єктива.

Яскравість зображення, що дає труба, становить

U S-о2

Розділ II

Оскільки коефіцієнт г зазвичай невідомий, то за формулами (II. 1.12) та

4) неможливо визначити абсолютну яскравість. Тому перейдемо до

сної яскравості

0, 85-т-л: R 2

/ s-v2 0, 85-т-тг R-S 0, 85 R 2

і т-ж-r2 S-v2 -т-л-г2 v2-r2

І 0, 85 -D2

(II. 1.15)

(II. 1.16)

і v2-d2 '

) і d - відповідно діаметри об'єктива та зіниці ока. Таке відношення

вається відносною яскравістю. Як видно, з формули (II. 1.16), відносна

авість зображення прямо пропорційна до квадрата діаметра об'єктива та

нено пропорційна до квадрата збільшення труби. Тобто виникає небажана

речність між відносною яскравістю та збільшенням зорової труби. Добрі

іи з великим збільшенням дають недостатньо яскраве зображення. Щоб

< нути цього, необхідно збільшувати не тільки діаметр об'єктива, а й

[йцієнт пропускання світла оптичної системи.

Академік Гребєнщиков [18] розробив ефективний метод зниження втрати

лового потоку - просвітлення оптики. Суть методу полягає в тому, що

шлювальні поверхні лінз покриті тонким прошарком з показником

змлення, меншим за показник заломлення скла. Покриття у відбитому світлі

фіолетове забарвлення.

Фізичний зміст методу полягає в тому, що світловий потік, відбитий від

х поверхонь прошарку, внаслідок інтерференції, взаємно гаситься, і вся

глова енергія спрямовується через поверхні заломлення.

У непросвітленій оптиці на кожній лінзі втрачається приблизно 5 %

глової енергії, тобто проходить 95 %. Якщо, наприклад, маємо 10 лінз, то

> пускання світла буде 0, 9510 = 0, 60. Отже, через зорову трубу пройде тільки

% енергії, яка потрапила на об'єктив.

Просвітлення оптики зменшує втрати світла з 5 % до 1 %. Отже,

сфіцієнт пропускання світла (яке проходить через десять заломлювальних

верхонь) буде: 0, 9910 = 0, 90, тобто 90 %. Маємо підвищення пропускання

тла з 60 % до 90 %. В наш час випускають тільки зорові труби з

освітленою оптикою.

Оскільки у зорових трубах, які використовують у геодезії, топографії,

сто збільшення становить v ~ 20х, то поле зору зорової труби приблизно 2°.

ія точного наведення труби на будь-яку точку місцевості в діафрагмі мон-

югь так звану сітку ниток. Найпростіша сітка ниток - це дві взаємно перпен-

Горизонтальнв знімання

Рис. 11.1.8. Сітки ниток

дикулярні лінії, вигравірувані на тонкій скляній пластинці (рис. II. 1.8, а). Лінія,

що з'єднує перетин сітки ниток та оптичний центр об'єктива, і є лінією

візування (візирною лінією). Бувають сітки з двома паралельними нитками,

близькими одна до одної (рис. II. 1.8, б), або комбінація ниток і бісектора (]> ис.

II. 1.8, в), а також сітки з віддалемірними штрихами (рис. II. 1.8, г). Для

правильного встановлення візирної осі кільце діафрагми разом з сіткою ниток

можна переміщати за допомогою гвинтів vl, v2, v3, v4 у горизонтальному та

вертикальному напрямках (рис. II. 1.9).

Якщо ж попустити гвинт vs, то можна повернути діафрагму та сітку нав-

коло осі. Це дає змогу встановити одну нитку сітки точно горизонтально, а