Ako fungujú ďalekohľady
Ďalekohľady fungujú na princípoch optických zákonov, práve tak, že využívajú vlastnosti a správanie svetla pri jeho prechode rôznymi médiami. Poďme si jeden rozobrať, aby sme videli, ako ďalekohľady fungujú, aké sú základné časti ďalekohľadov a ako spolupracujú?
Ďalekohľad sa skladá z troch optických častí:
Okulár alebo okulár: zaostrenie a zväčšenie premietaného virtuálneho obrazu
Hranoly: oprava orientácie obrázka – preklopte obrázok vertikálne a horizontálne
Objektív: zbiera dopadajúce svetlo a sústreďuje ho v ohnisku, zvyčajne v systéme šošoviek s 2 alebo viacerými šošovkami na kompenzáciu aberácie
Jednoduché vysvetlenie toho, ako funguje ďalekohľad
Aby ste pochopili časti ďalekohľadu a ich funkcie, je najlepšie ďalekohľad rozobrať a pozrieť sa do vnútra. Môžete tak vidieť jednotlivé zostavy a získať lepšiu predstavu o tom, ako ďalekohľad funguje. Existujeoptický systém a mechanický systémpozrieť sa na.
Optické časti ďalekohľadov
Ďalekohľad pozostáva z troch optických zostáv, ktoré lámu a zaostrujú svetlo, aby zväčšili vzdialený objekt a zdalo sa, že je bližšie. Tieto tri základné komponenty sú šošovka objektívu, hranolový systém a okulár. Pozrime sa bližšie na tieto časti, aby sme pochopili ich funkcie a ako ďalekohľady zväčšujú.
Objektív
Thecieľs jeho veľkýmzberný objektívsa nachádza na prednej alebo spodnej strane ďalekohľadu, v závislosti od toho, ako sa naň pozeráte. Zberný objektív je zameraný na objekt záujmu, itzachytáva svetlo.
Čím väčšiaclona– priemer šošovky, tým väčšiu schopnosť zhromažďovania svetla má ďalekohľad, tým jasnejší bude obraz. Z tohto dôvodu si lovci alebo milovníci pozorovania hviezd vyberajú ďalekohľady s veľkými priemermi šošoviek. Ľahký kompaktný ďalekohľad, ktorý je skvelý na turistiku alebo príležitostné použitie, môže mať oveľa menšiu apertúru okolo 25 mm. Veľkosť otvoru je vyjadrená v druhom čísle hodnotenia ďalekohľadu, tj. 8x42
Virtuálny medziobraz vytvorený šošovkou objektívu je prevrátený a zrkadlený. Na nápravu sa vo vnútri ďalekohľadu používajú hranoly.
Hranolový systém
Bez hranolov v ďalekohľade by pozorovateľ videl prevrátený obraz. Hranoly to korigujú a tiež pomáhajú zmenšiť dĺžku ďalekohľadu.
Thehranolysú vyrobené z korunového skla aslúžia ako korekčné zrkadlá. Keď svetelný lúč prechádza cez hranoly, viaceré odrazy prevrátia prevrátený a prevrátený obraz premietaný šošovkou objektívu, takže pozorovateľ môže vidieť normálne vyzerajúci obraz.
V ďalekohľadoch sa používajú dva hlavné typy hranolov. Ide o hranoly Porro a rôzne dizajny strešných hranolov.
Porro hranoly
V ďalekohľadoch s hranolmi Porro sa používajú dva hranoly, ktoré sú voči sebe postavené v pravom uhle.
Svetelné lúče sa odrážajú od vnútorných plôch a obrátia sa zhora nadol v jednom hranole a zľava doprava v druhom hranole.
Výhodou ďalekohľadov so systémom Porro hranolov je, že tieto hranoly sú oveľa jednoduchšie a lacnejšie na výrobu a vyžadujú málo miesta, keďže sú postavené vedľa seba.
Ďalekohľady s porro hranolom majú často kratšiu konštrukciu ako ďalekohľady so strechovým hranolom.
Strešný hranol
Tento hranolový systém sa zvyčajne skladá z dvoch hranolov, z ktorých aspoň jeden má tvar hrany strechy.
Jedna strana primového skleneného telesa musí byť potiahnutá, aby sa kompenzoval fázový posun rôznych vlnových dĺžok a aby sa znížilo farebné lemovanie, vďaka čomu sú strešné hranoly o niečo drahšie ako Porro hranoly.
Korekcia obrazu v ďalekohľadoch so strechovým hranolom môže sledovať zložitejšiu dráhu lúča ako v Porrovom, ale výsledok prevrátenia a zrkadlového obrazu z objektívu je rovnaký.
Strešné hranoly umožňujú oveľa štíhlejšie a kompaktnejšie postavené ďalekohľady. Ďalekohľady s týmito hranolmi sú o niečo užšie a elegantnejšie v porovnaní s modelmi s Porro hranolmi, ale zvyčajne sú o niečo drahšie, pretože je potrebná prepracovanejšia výroba.
Okuláre
Theokuláre, tiež nazývanýočný, sa nachádzajú v prednej časti ďalekohľadu a sú to dve šošovky, do ktorých sa priamo pozeráme počas pozorovania.
Očnice (gumové nástavce na okulárovom tubuse) sa často používajú na udržanie správnej vzdialenosti očí od okuláru a poskytujú určitú ochranu pred rušivým šikmým rozptýleným svetlom.
Okulár zvyčajne pozostáva z dvoch alebo viacerých šošoviek.
Keď je ďalekohľad správne zaostrený, umožňuje ľudskému oku vidieť obraz, ktorý premieta šošovka objektívu a hranolový systém.
Mechanické časti ďalekohľadov
Dioptrická korekcia
Mnoho ľudí nemá rovnako silný zrak na obe oči. Aby bolo možné pozorovanie ďalekohľadom bez únavyrozdielny zrak treba kompenzovaťtakže obe oči môžu vidieť zaostrený obraz.
Zvyčajne sa dá pravý okulár jemne doladiť tak, aby kompenzoval dioptrický rozdiel úpravou zaostrenia očných šošoviek.
Pre nastavenie zatvorte pravé oko a zaostrite na objekt pomocou ľavého oka (okulár bez dioptrickej kompenzácie) otáčaním stredového zaostrovacieho kolieska, kým nebude obraz ostrý a jasný. Potom jemne upravte ostrosť na druhom okuláre pomocou dioptrickej korekcie.
Zaostrovacie koliesko
Pre získanie ostrého a jasného obrazu pri sledovaní objektov na rôzne vzdialenosti je vždy potrebné upraviť zaostrenie ďalekohľadu. Otočením zaostrovacieho gombíka (alebo zaostrovacieho kolieska) vytlačíte alebo vtiahnete okuláre (alebo len jednu z okulárov), takže ohnisko okulárov sa zblíži s ohniskom šošovky objektívu.
Hlaveňový mostík s pántom
Ďalekohľady sú jednoducho dva ďalekohľady, ktoré sú namontované vedľa seba. Musia ukazovať presne rovnakým smerom, aby umožnili pozorovateľovi vidieť cez ne súčasne. Sudový mostík držísudy ďalekohľadov v paralelnom usporiadaník sebe navzájom, takže optická os je rovnobežná (svetelný lúč jekolimované).
Závesy, ktoré spájajú most, nám umožňujú prispôsobiť vzdialenosť okulárov individuálnej vzdialenosti očí diváka.
Hlaveň alebo rúrka
Valec je puzdro, ktoré drží všetky optické časti pohromade. Puzdro chráni optické komponenty a drží ich v stabilnej polohe, aby sa neposunuli pred mechanickým otrasom alebo pri páde.
Mnohé z lepších ďalekohľadov majú tesnenia O-krúžky, ktoré zabraňujú prenikaniu vody a vlhkosti. V mnohých modeloch s vysokými cenami je vnútorný priestor naplnený inertným plynom, aby bola zaistená vodeodolnosť aj pri ponorení pod vodu.
Cesta Svetla V ďalekohľade Porro Prism
Ako hranoly invertujú obraz
Obraz z prezeraného objektu sa zobrazí horizontálne a vertikálne prevrátený
Prvý hranol obráti obraz vertikálne
Druhý hranol obráti obraz horizontálne
Na konci ohniskovej vzdialenosti objektívu sa premieta malý obraz
Okulár zväčšuje obraz a prezentuje ho oku
Ako sa obraz dostane do centra pozornosti
Aby sa divákovi zobrazil zaostrený a ostrý obraz, ohnisko očnej šošovky sa musí zblížiť s ohniskom šošovky objektívu.
Ako vypočítať zväčšenie ďalekohľadu
Zväčšenie ďalekohľadu označované aj ako „výkon“ je dôležitým hodnotiacim faktorom, ktorý pomáha pri rozhodovaní o zamýšľanom použití prístroja. Udáva, koľkokrát sa obraz zdá byť zväčšený pri pohľade cez ďalekohľad v porovnaní s tým, keď je pozorovaný holým okom.
Číslo zväčšenia je podiel ohniskovej vzdialenosti objektívu a ohniskovej vzdialenosti okuláru. Vo vyššie uvedenom príklade by to tak bolo240 / 24 = 10
Zväčšenie ďalekohľadu je vyjadrené v prvom čísle hodnotenia ďalekohľadu, tj.8x42
Najpopulárnejšie faktory zväčšenia sú 8x a 10x. Pri 10-násobnom zväčšení sa objekty vzdialené 100 metrov javia, ako keby boli vzdialené 10 metrov.
Súhrn častí ďalekohľadov a ich funkcie
Celkom zaujímavé, ako funguje ďalekohľad a ako sa v podstate skladá z veľmi jednoduchého usporiadania troch optických častí: okulár, hranol a objektív.
TheObjektívje veľká šošovka na prednom konci ďalekohľadu, smeruje k pozorovanému objektu. Priemer šošovky objektívu sa nazývaclona.Veľkosť šošovky určuje rozlíšenie (ostrosť) a koľko svetla je možné zhromaždiť. Zachytený obraz z objektívu je zrkadlový a hore nohami.
Hranolysa používajú na opravu obrazu. Keď svetelné lúče obráteného obrazu prechádzajú cez hranoly, odrážajú sa od vnútorných povrchov hranola a vychádzajú ako normálny, reálne vyzerajúci obraz. Typy hranolov sú Porro hranoly a strešné hranoly.
TheOkuláralebo oko je časť, do ktorej sa používateľ pozerá. Obraz, ktorý šošovka objektívu zachytila a premietla na konci svojej ohniskovej vzdialenosti, je zväčšená okulárom a prezentovaná oku diváka.