กล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ อุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาที่มีวิถีรังสีแบบยืดไสลด์: ท่อเคปเลอร์และท่อกาลิเลียน

วัตถุที่อยู่ไม่ไกลเกินไป?

สมมติว่าเราต้องการจะดูวัตถุที่ค่อนข้างใกล้เคียงให้ดี ด้วยความช่วยเหลือของท่อ Kepler สิ่งนี้ค่อนข้างเป็นไปได้ ในกรณีนี้ ภาพที่เลนส์สร้างจะอยู่ห่างจากระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์เล็กน้อย และช่องมองภาพควรอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้ภาพนี้อยู่ในระนาบโฟกัสด้านหน้าของช่องมองภาพ (รูปที่ 17.9) (หากเราต้องการสังเกตโดยไม่ทำให้การมองเห็นตึงเครียด)

ปัญหา 17.1.ท่อเคปเลอร์ถูกตั้งค่าเป็นอนันต์ หลังจากที่เลนส์ใกล้ตาของท่อนี้เคลื่อนออกจากเลนส์ที่ระยะ D ล= 0.50 ซม. วัตถุที่อยู่ในระยะไกลมองเห็นได้ชัดเจนผ่านท่อ ง- กำหนดระยะนี้ถ้าเป็นทางยาวโฟกัสของเลนส์ เอฟ 1 = 50.00 ซม.

หลังจากที่เลนส์ถูกขยับ ระยะนี้ก็เท่ากัน

ฉ = ฉ 1+ด ล= 50.00 ซม. + 0.50 ซม. = 50.50 ซม.

มาเขียนสูตรเลนส์สำหรับวัตถุประสงค์กัน:

คำตอบ: ง» 51 ม.

หยุด! ตัดสินใจด้วยตัวเอง: B4, C4

แตรของกาลิเลโอ

กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกไม่ได้ออกแบบโดยเคปเลอร์ แต่โดยนักวิทยาศาสตร์ นักฟิสิกส์ ช่างเครื่อง และนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี (ค.ศ. 1564–1642) ในปี ค.ศ. 1609 ในกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ ต่างจากกล้องโทรทรรศน์ของเคปเลอร์ เลนส์ใกล้ตาไม่ใช่การรวบรวม แต่ กระเจิงเลนส์ ดังนั้นเส้นทางของรังสีในนั้นจึงซับซ้อนกว่า (รูปที่ 17.10)

รังสีที่มาจากวัตถุ เอบี,ผ่านเลนส์-เลนส์สะสม เกี่ยวกับ 1 หลังจากนั้นพวกมันก็ก่อตัวเป็นลำแสงที่มาบรรจบกัน ถ้ารายการ เอบี– ห่างไกลอย่างไร้ขอบเขต จากนั้นจึงเกิดภาพจริง เกี่ยวกับจะต้องอยู่ในระนาบโฟกัสของเลนส์ ยิ่งไปกว่านั้น รูปภาพนี้จะถูกลดขนาดและกลับด้าน แต่ในเส้นทางของลำแสงที่มาบรรจบกันจะมีเลนส์ใกล้ตา - เลนส์ที่แยกออก เกี่ยวกับ 2 ซึ่งสำหรับรูปภาพนั้น เกี่ยวกับเป็นแหล่งจินตภาพ ช่องมองภาพจะเปลี่ยนลำแสงที่มาบรรจบกันเป็นลำแสงที่แยกออกและสร้างขึ้น ภาพตรงเสมือน A¢ ใน¢.

ข้าว. 17.10

มุมมอง b ที่เราเห็นภาพ ก 1 ใน 1 ซึ่งมากกว่ามุมที่มองเห็นของวัตถุ a อย่างชัดเจนซึ่งมองเห็นวัตถุได้ เอบีด้วยตาเปล่า

ผู้อ่าน: มันยุ่งยากมาก... เราจะคำนวณกำลังขยายเชิงมุมของท่อได้อย่างไร?

ข้าว. 17.11

เลนส์ให้ภาพที่แท้จริง ก 1 ใน 1 ในระนาบโฟกัส ตอนนี้เรามาจำเกี่ยวกับช่องมองภาพ - เลนส์ที่แยกออกจากภาพ ก 1 ใน 1 เป็นแหล่งจินตภาพ

มาสร้างภาพของแหล่งกำเนิดจินตภาพนี้กัน (รูปที่ 17.12)

1. มาวาดลำแสงกัน ใน 1 เกี่ยวกับผ่านศูนย์กลางแสงของเลนส์ - รังสีนี้ไม่หักเห

ข้าว. 17.12

2. มาวาดจากจุดกัน ใน 1 คาน ใน 1 กับขนานกับแกนลำแสงหลัก จนถึงจุดตัดกับเลนส์ (มาตรา ซีดี) เป็นลำแสงจริงมากและอยู่ในบริเวณนั้น ดี.วี 1 เป็นเส้น "จิต" ล้วนๆ - ตรงประเด็น ใน 1 ในความเป็นจริงเรย์ ซีดีไม่ถึง! มันหักเหไปอย่างนั้น ความต่อเนื่องของรังสีหักเหจะผ่านโฟกัสด้านหน้าหลักของเลนส์ที่แยกออก - จุดนั้น เอฟ 2 .

แยกบีม 1 ด้วยความต่อเนื่องของลำแสง 2 เป็นจุด ใน 2 – ภาพจินตภาพของแหล่งกำเนิดจินตภาพ ใน 1. หลุดจากจุดหนึ่ง ใน 2 ตั้งฉากกับแกนแสงหลัก เราจะได้จุด ก 2 .

ตอนนี้สังเกตว่ามุมที่ภาพจะมองเห็นได้จากช่องมองภาพ ก 2 ใน 2 คือมุม ก 2 อ.บ 2 = ข จาก D ก 1 อ.บ 1 มุม. ขนาด | ง- สามารถดูได้จากสูตรเลนส์ใกล้ตา: ที่นี่ จินตภาพแหล่งที่มาให้ จินตภาพภาพในเลนส์แยก ดังนั้นสูตรเลนส์คือ:

.

หากเราต้องการให้การสังเกตเป็นไปได้โดยไม่เมื่อยล้าตา ให้ใช้ภาพเสมือนจริง ก 2 ใน 2 จะต้อง “ส่ง” ไปยังอนันต์: | ฉ- . จากนั้นลำแสงที่ขนานกันจะออกมาจากช่องมองภาพ และแหล่งกำเนิดจินตภาพ ก 1 ในเมื่อต้องการทำเช่นนี้ 1 จะต้องอยู่ในระนาบโฟกัสด้านหลังของเลนส์ที่แยกออก ที่จริงแล้วเมื่อ | ฉ | ® ¥

.

กรณี "จำกัด" นี้แสดงไว้ในแผนภาพในรูป 17.13.

จาก D ก 1 เกี่ยวกับ 1 ใน 1

ชม. 1 = เอฟ 1 ก, (1)

จาก D ก 1 เกี่ยวกับ 2 ใน 1

ชม. 1 = |เอฟ 1 |ข, (2)

ให้เราถือเอาด้านขวามือของความเท่าเทียมกัน (1) และ (2) ที่เราได้รับ

.

เราได้กำลังขยายเชิงมุมของท่อกาลิเลโอ

ดังที่เราเห็น สูตรนี้คล้ายกันมากกับสูตรที่สอดคล้องกัน (17.2) สำหรับท่อเคปเลอร์

ความยาวของท่อของกาลิเลโอ ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 1 17.13 น. เท่ากัน

ล. = ฉ 1 – |เอฟ 2 |. (17.14)

ปัญหา 17.2.เลนส์ของกล้องส่องทางไกลโรงละครเป็นเลนส์ที่มาบรรจบกันที่มีความยาวโฟกัส เอฟ 1 = 8.00 ซม. และเลนส์ใกล้ตาเป็นเลนส์แยกที่มีความยาวโฟกัส เอฟ 2 = –4.00 ซม . ระยะห่างระหว่างเลนส์และช่องมองภาพคือเท่าไรหากดวงตาดูภาพจากระยะการมองเห็นที่ดีที่สุด? คุณต้องขยับเลนส์ใกล้ตามากเพียงใดจึงจะสามารถดูภาพได้โดยปรับตาให้อยู่ในระยะอนันต์?

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับช่องมองภาพ รูปภาพนี้มีบทบาทเป็นแหล่งกำเนิดจินตภาพซึ่งอยู่ในระยะไกล กด้านหลังระนาบของช่องมองภาพ ภาพเสมือนจริง ส 2 ที่กำหนดโดยช่องมองภาพอยู่ในระยะไกล ง 0 ที่ด้านหน้าระนาบช่องมองภาพ โดยที่ ง 0 – ระยะการมองเห็นที่ดีที่สุดของตาปกติ

มาเขียนสูตรเลนส์สำหรับช่องมองภาพกัน:

ระยะห่างระหว่างเลนส์กับเลนส์ใกล้ตา ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 1 17.14 น. เท่ากัน

ล = เอฟ 1 – ก= 8.00 – 4.76 » 3.24 ซม.

ในกรณีที่ตาอยู่ระยะอนันต์ ความยาวของท่อตามสูตร (17.4) เท่ากับ

ล 1 = เอฟ 1 – |เอฟ 2 | = 8.00 – 4.00 » 4.00 ซม.

ดังนั้นการกระจัดของช่องมองภาพจึงเป็น

ดี ล. = ล. – ล 1 = 4.76 – 4.00 » 0.76 ซม.

คำตอบ: ล» 3.24 ซม. ดี ล» 0.76 ซม.

หยุด! ตัดสินใจด้วยตัวเอง: B6, C5, C6

ผู้อ่าน: ทรัมเป็ตของกาลิเลโอสามารถสร้างภาพบนหน้าจอได้หรือไม่?

ข้าว. 17.15

เรารู้ว่าเลนส์ที่แยกออกสามารถสร้างภาพจริงได้ในกรณีเดียวเท่านั้น: หากแหล่งกำเนิดจินตภาพตั้งอยู่ด้านหลังเลนส์ด้านหน้าโฟกัสด้านหลัง (รูปที่ 17.15)

ปัญหา 17.3.เลนส์กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอให้ภาพดวงอาทิตย์ในระนาบโฟกัสอย่างแท้จริง ที่ระยะห่างระหว่างเลนส์กับช่องมองภาพที่สามารถรับภาพดวงอาทิตย์บนหน้าจอที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าภาพจริงสามเท่าที่จะได้โดยไม่ต้องใช้ช่องมองภาพ? ทางยาวโฟกัสของเลนส์ เอฟ 1 = 100 ซม., ช่องมองภาพ – เอฟ 2 = –15 ซม.

เลนส์ที่แยกออกมาจะสร้างบนหน้าจอ จริงภาพของแหล่งกำเนิดจินตภาพนี้คือส่วนต่างๆ ก 2 ใน 2. บนภาพ ร 1 คือรัศมีของภาพดวงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นจริงบนหน้าจอ และ ร– รัศมีของภาพดวงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นจริงซึ่งสร้างโดยเลนส์เท่านั้น (ในกรณีที่ไม่มีเลนส์ใกล้ตา)

จากความคล้ายคลึงกัน D ก 1 อ.บ 1 และ D ก 2 อ.บ 2 เราได้รับ:

.

ให้เราเขียนสูตรเลนส์สำหรับช่องมองภาพโดยคำนึงถึงสิ่งนั้น ง< 0 – источник мнимый, ฉ > 0 – รูปภาพที่ถูกต้อง:

|ง- = 10 ซม.

แล้วจากรูป.. 17.16 หาระยะทางที่ต้องการ ลระหว่างช่องมองภาพและเลนส์:

ล. = ฉ 1 – |ง- = 100 – 10 = 90 ซม.

คำตอบ: ล= 90 ซม.

หยุด! ตัดสินใจด้วยตัวเอง: C7, C8

เลนส์ทดแทนสำหรับกล้องที่มีเลนส์ Vario Sonnar

แทนที่จะแนะนำเบื้องต้น ฉันเสนอให้ดูผลลัพธ์ของการล่าผีเสื้อน้ำแข็งโดยใช้ปืนถ่ายภาพที่ให้ไว้ข้างต้น ปืนดังกล่าวเป็นกล้อง Casio QV4000 ที่มาพร้อมกับเลนส์ชนิดท่อเคปเลอร์ ซึ่งประกอบด้วยเลนส์ Helios-44 เป็นเลนส์ใกล้ตา และเลนส์ Pentacon 2.8/135

เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าอุปกรณ์ที่มีเลนส์ในตัวที่แข็งแกร่งจะมีความสามารถน้อยกว่าอุปกรณ์ที่เปลี่ยนเลนส์ได้อย่างมาก โดยทั่วไป นี่เป็นเรื่องจริงอย่างแน่นอน แต่ระบบแบบคลาสสิกที่เปลี่ยนเลนส์ได้นั้นยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบเท่าที่อาจดูเหมือนเมื่อมองแวบแรก และโชคดีที่การเปลี่ยนเลนส์บางส่วน (อุปกรณ์เสริมสำหรับเลนส์) มีประสิทธิภาพไม่น้อยไปกว่าการเปลี่ยนเลนส์ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้เป็นที่นิยมอย่างมากกับกล้องถ่ายภาพยนตร์ เป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสตามอำเภอใจไม่มากก็น้อยอย่างไม่ลำบากเฉพาะกับอุปกรณ์เรนจ์ไฟนเดอร์ที่มีชัตเตอร์ทางยาวโฟกัส แต่ในกรณีนี้เรามีเพียงความคิดโดยประมาณว่าอุปกรณ์มองเห็นอะไรจริง ๆ ปัญหานี้แก้ไขได้ในอุปกรณ์ SLR ซึ่งช่วยให้คุณเห็นภาพที่เกิดจากเลนส์ที่ใส่เข้าไปในกล้องบนกระจกฝ้า ต่อไปนี้เราจะได้สถานการณ์ที่ดูเหมือนจะสมบูรณ์แบบ แต่สำหรับเลนส์โฟกัสยาวเท่านั้น ทันทีที่เราเริ่มใช้เลนส์มุมกว้างกับกล้อง SLR ปรากฎทันทีว่าเลนส์แต่ละตัวมีเลนส์เพิ่มเติม ซึ่งมีบทบาทในการวางกระจกระหว่างเลนส์กับฟิล์ม ในความเป็นจริง อาจเป็นไปได้ที่จะสร้างกล้องโดยที่องค์ประกอบที่รับผิดชอบในการวางกระจกจะไม่สามารถเปลี่ยนได้ และมีเพียงส่วนประกอบด้านหน้าของเลนส์เท่านั้นที่จะเปลี่ยน แนวทางที่คล้ายกันในอุดมการณ์ถูกนำมาใช้ในการมองเห็นกระจกเงาสำหรับกล้องถ่ายภาพยนตร์ เนื่องจากเส้นทางลำแสงระหว่างอุปกรณ์ประกอบแบบยืดไสลด์และเลนส์หลักเป็นแบบขนาน จึงสามารถวางปริซึมลูกบาศก์ตัวแยกลำแสงหรือแผ่นโปร่งแสงระหว่างอุปกรณ์เหล่านั้นในมุม 45 องศา เลนส์ซูมหลักหนึ่งในสองประเภทคือ เลนส์ซูม ซึ่งรวมเอาเลนส์ไพรม์และระบบออโฟโฟกัสเข้าด้วยกัน การเปลี่ยนทางยาวโฟกัสในเลนส์ซูมทำได้โดยการเปลี่ยนกำลังขยายของส่วนต่อโฟกัส ซึ่งทำได้โดยการเคลื่อนย้ายส่วนประกอบต่างๆ

น่าเสียดายที่ความเก่งกาจไม่ค่อยนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ดี และการแก้ไขความคลาดเคลื่อนได้สำเร็จไม่มากก็น้อยนั้นทำได้โดยการเลือกองค์ประกอบทางแสงทั้งหมดของระบบเท่านั้น ฉันแนะนำให้ทุกคนอ่านคำแปลของบทความ “” โดย Erwin Puts ฉันเขียนทั้งหมดนี้เพียงเพื่อเน้นย้ำว่า ตามหลักการแล้ว เลนส์กล้อง SLR ไม่ได้ดีไปกว่าเลนส์ในตัวที่มีสิ่งที่แนบมาด้วยแบบออพติคอล ปัญหาคือผู้ออกแบบอุปกรณ์ประกอบเลนส์สามารถพึ่งพาองค์ประกอบของตนเองเท่านั้น และไม่สามารถรบกวนการออกแบบเลนส์ได้ ดังนั้น การใช้งานเลนส์ที่มีอุปกรณ์เสริมให้ประสบความสำเร็จจึงเป็นเรื่องที่พบได้น้อยกว่าเลนส์ที่ใช้งานได้ดีซึ่งออกแบบโดยนักออกแบบเพียงรายเดียว แม้ว่าจะมีการขยายหน้าแปลนด้านหลังออกก็ตาม การผสมผสานระหว่างองค์ประกอบด้านออพติคอลที่มีจำหน่ายทั่วไปซึ่งเพิ่มความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้นั้นหาได้ยาก แต่ก็เกิดขึ้นได้ โดยปกติแล้ว สิ่งที่แนบมากับระยะโฟกัสคือกล้องโทรทรรศน์กาลิเลียน อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้การออกแบบเชิงแสงของท่อเคปเลอร์

แผนภาพแสงของท่อเคปเลอร์

ในกรณีนี้ เราจะได้ภาพกลับหัว แต่ช่างภาพก็ไม่ใช่คนแปลกหน้าในเรื่องนี้ อุปกรณ์ดิจิทัลบางชนิดสามารถพลิกภาพบนหน้าจอได้ ฉันอยากจะมีโอกาสเช่นนี้สำหรับกล้องดิจิตอลทุกตัว เนื่องจากดูเหมือนว่าจะเป็นการสิ้นเปลืองที่จะกั้นระบบออพติคอลเพื่อหมุนภาพในกล้องดิจิตอล อย่างไรก็ตาม ระบบที่ง่ายที่สุดของกระจกที่ติดตั้งทำมุม 45 องศากับหน้าจอสามารถสร้างได้ภายในไม่กี่นาที

ดังนั้นฉันจึงสามารถเลือกการผสมผสานองค์ประกอบออพติคอลมาตรฐานที่สามารถใช้ร่วมกับเลนส์กล้องดิจิตอลทั่วไปในปัจจุบันที่มีทางยาวโฟกัส 7-21 มม. Sony เรียกเลนส์นี้ว่า Vario Sonnar; เลนส์ที่มีการออกแบบคล้ายกันได้รับการติดตั้งในกล้อง Canon (G1, G2), Casio (QV3000, QV3500, QV4000), Epson PC 3000Z, Toshiba PDR-M70, Sony (S70, S75, S85) ท่อเคปเลอร์ที่ได้นั้นแสดงผลลัพธ์ที่ดีและช่วยให้สามารถใช้เลนส์ที่ถอดเปลี่ยนได้หลากหลายในการออกแบบ ระบบได้รับการออกแบบให้ทำงานเมื่อเลนส์มาตรฐานถูกตั้งค่าไว้ที่ทางยาวโฟกัสสูงสุด 21 มม. และเลนส์ Jupiter-3 หรือ Helios-44 ติดไว้เป็นเลนส์ใกล้ตาของกล้องโทรทรรศน์ จากนั้นจึงขยายปอดและเลนส์ตามอำเภอใจที่มีโฟกัส ติดตั้งความยาวมากกว่า 50 มม.

แผนภาพแสงของเลนส์ที่ใช้เป็นช่องมองภาพของระบบยืดไสลด์

โชคก็คือถ้าคุณวางเลนส์ Jupiter-3 โดยให้รูม่านตาทางเข้าอยู่ที่เลนส์ของอุปกรณ์ และรูม่านตาทางออกอยู่ที่เบลโลว์ ความคลาดเคลื่อนที่ขอบของเฟรมจะออกมาปานกลางมาก หากเราใช้เลนส์ Pentacon 135 รวมกันเป็นเลนส์และเลนส์ Jupiter 3 เป็นเลนส์ใกล้ตา ดังนั้นไม่ว่าเราจะหมุนเลนส์ใกล้ตาอย่างไร รูปภาพก็ไม่เปลี่ยนแปลงจริงๆ เราก็มีหลอดที่มีกำลังขยาย 2.5 เท่า หากเราใช้เลนส์ของอุปกรณ์แทนดวงตาภาพก็จะเปลี่ยนไปอย่างรุนแรงและควรใช้เลนส์ Jupiter-3 ซึ่งหันรูม่านตาไปทางเลนส์กล้องจะดีกว่า

คาสิโอ QV3000 + จูปิเตอร์-3 + เพนทาคอน 135

หากเราใช้ดาวพฤหัสบดี-3 เป็นเลนส์ใกล้ตา และใช้ Helios-44 เป็นเลนส์ หรือสร้างระบบของเลนส์ Helios-44 สองตัว ความยาวโฟกัสของระบบผลลัพธ์จะไม่เปลี่ยนแปลงจริงๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้การยืดแบบสูบลม เราก็สามารถ ยิงจากเกือบทุกระยะ

ภาพถ่ายนี้แสดงภาพถ่ายแสตมป์ที่ถ่ายโดยระบบซึ่งประกอบด้วยกล้อง Casio QV4000 และเลนส์ Helios-44 สองตัว เลนส์กล้องรูรับแสง 1:8. ขนาดของภาพที่ถ่ายในเฟรมคือ 31 มม. ส่วนที่ตรงกับกึ่งกลางและมุมของเฟรมจะแสดงขึ้น ที่ขอบสุด คุณภาพของภาพจะลดลงอย่างรวดเร็วในความละเอียดและแสงสว่างลดลง เมื่อใช้โครงร่างดังกล่าว การใช้ส่วนหนึ่งของภาพที่กินพื้นที่ประมาณ 3/4 ของพื้นที่เฟรมก็สมเหตุสมผล จาก 4 ล้านพิกเซลเราสร้าง 3 และจาก 3 ล้านพิกเซลเราสร้าง 2.3 - และทุกอย่างก็เจ๋งมาก

หากเราใช้เลนส์โฟกัสยาว กำลังขยายของระบบจะเท่ากับอัตราส่วนของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตาและเลนส์ และเมื่อพิจารณาว่าทางยาวโฟกัสของดาวพฤหัสบดี-3 เท่ากับ 50 มม. เราสามารถสร้าง สิ่งที่แนบมาด้วยความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้น 3 เท่า ข้อเสียของระบบดังกล่าวคือขอบมืดที่มุมของเฟรม เนื่องจากระยะขอบของสนามมีขนาดเล็กมาก รูรับแสงของเลนส์หลอดจึงทำให้เราเห็นภาพที่จารึกไว้ในวงกลมที่อยู่ตรงกลางเฟรม ยิ่งไปกว่านั้น ที่กึ่งกลางเฟรมถือว่าดี แต่อาจกลายเป็นว่าไม่ได้อยู่ตรงกลาง ซึ่งหมายความว่าระบบไม่มีความแข็งแกร่งทางกลเพียงพอ และภายใต้น้ำหนักของมันเอง เลนส์ก็เคลื่อนจากแกนแสง . ขอบมืดของเฟรมจะสังเกตเห็นได้น้อยลงหากคุณใช้เลนส์สำหรับกล้องมีเดียมฟอร์แมตและตัวขยายขนาด ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในพารามิเตอร์นี้แสดงโดยระบบที่มีเลนส์ Ortagoz f=135 มม. จากกล้อง
เลนส์ใกล้ตา - Jupiter-3, เลนส์ - Ortagoz f=135 mm,

อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในกรณีนี้ ข้อกำหนดสำหรับการจัดตำแหน่งของระบบก็ยังเข้มงวดมาก การเคลื่อนไหวเพียงเล็กน้อยของระบบจะทำให้เกิดขอบมืดที่มุมใดมุมหนึ่ง หากต้องการตรวจสอบว่าระบบของคุณอยู่ในแนวเดียวกันเพียงใด คุณสามารถปิดรูรับแสงของเลนส์ Ortagoz และดูว่าวงกลมผลลัพธ์อยู่ตรงกลางเพียงใด การถ่ายภาพจะดำเนินการโดยเปิดเลนส์และช่องมองภาพให้กว้างสุดเสมอ และรูรับแสงจะถูกควบคุมโดยรูรับแสงของเลนส์ในตัวกล้อง ในกรณีส่วนใหญ่ การโฟกัสทำได้โดยการเปลี่ยนความยาวของเบลโลว์ หากเลนส์ที่ใช้ในระบบเทเลสโคปิกมีการเคลื่อนไหวของตัวเอง การโฟกัสที่แม่นยำจะทำได้โดยการหมุนเลนส์เหล่านั้น สุดท้ายนี้ คุณสามารถโฟกัสเพิ่มเติมได้โดยการขยับเลนส์กล้อง ยิ่งกว่านั้นแม้แต่ระบบออโต้โฟกัสก็ยังทำงานได้ดีในสภาพแสงที่ดี ทางยาวโฟกัสของระบบที่ได้นั้นยาวเกินไปสำหรับการถ่ายภาพบุคคล แต่สำหรับการประเมินคุณภาพ ส่วนของภาพถ่ายใบหน้าก็ค่อนข้างเหมาะสม

เป็นไปไม่ได้ที่จะประเมินประสิทธิภาพของเลนส์โดยไม่ต้องโฟกัสที่ระยะอนันต์ และแม้ว่าสภาพอากาศจะไม่เอื้อต่อการถ่ายภาพดังกล่าวอย่างชัดเจน แต่ฉันก็นำเสนอสิ่งเหล่านี้ด้วยเช่นกัน

คุณสามารถใส่เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสั้นกว่าเลนส์ใกล้ตาได้ และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเรื่องน่าสงสัยมากกว่าวิธีการนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ

คำไม่กี่คำเกี่ยวกับการติดตั้งเฉพาะ

วิธีการติดองค์ประกอบออพติคอลข้างต้นเข้ากับกล้องไม่ใช่แนวทางปฏิบัติ แต่เป็นอาหารสำหรับความคิด เมื่อทำงานร่วมกับกล้อง Casio QV4000 และ QV3500 ขอเสนอให้ใช้วงแหวนอะแดปเตอร์ LU-35A ดั้งเดิมที่มีเกลียวขนาด 58 มม. จากนั้นจึงติดองค์ประกอบออปติคัลอื่น ๆ ทั้งหมดเข้ากับมัน เมื่อทำงานกับ Casio QV 3000 ฉันใช้การออกแบบตัวยึดแบบเกลียว 46 มม. ที่อธิบายไว้ในบทความ “การอัปเดตกล้อง Casio QV-3000” ในการติดตั้งเลนส์ Helios-44 ได้มีการวางกรอบเปล่าสำหรับฟิลเตอร์ที่มีเกลียว 49 มม. ไว้ที่ส่วนท้ายแล้วกดด้วยน็อตด้วยเกลียว M42 ฉันได้น็อตโดยการเลื่อยชิ้นส่วนออกจากวงแหวนต่ออะแดปเตอร์ ต่อไป มีการใช้แหวนพัน Jolos แบบเปลี่ยนผ่านจากเกลียว M49 ถึง M59 ในทางกลับกัน มีการขันวงแหวนสำหรับการถ่ายภาพมาโคร M49×0.75-M42×1 เข้ากับเลนส์ จากนั้นจึงขันข้อต่อ M42 ซึ่งทำจากวงแหวนต่อขยายที่เลื่อยแล้ว จากนั้นจึงขันเบลโลว์มาตรฐานและเลนส์ที่มีเกลียว M42 มีวงแหวนอะแดปเตอร์ที่มีเกลียว M42 ให้เลือกหลากหลาย ฉันใช้วงแหวนอะแดปเตอร์สำหรับเมาท์ B หรือ B หรือวงแหวนอะแดปเตอร์สำหรับเกลียว M39 ในการติดเลนส์ Jupiter-3 เป็นเลนส์ใกล้ตา จะต้องขันวงแหวนเสริมอะแดปเตอร์จากเกลียว M40.5 ถึง M49 มม. เข้ากับเกลียวฟิลเตอร์ จากนั้นจึงใช้วงแหวนห่อ Jolos จาก M49 ถึง M58 จากนั้นจึงติดระบบนี้เข้ากับ อุปกรณ์. ที่อีกด้านหนึ่งของเลนส์ มีการขันคัปปลิ้งด้วยเกลียว M39 จากนั้นขันวงแหวนอะแดปเตอร์จาก M39 ถึง M42 จากนั้นจึงคล้ายกับระบบที่มีเลนส์ Helios-44

ผลการทดสอบระบบออปติคอลที่เกิดขึ้นย้ายไปที่ไฟล์แยกต่างหาก ประกอบด้วยภาพถ่ายของระบบออพติคอลที่กำลังทดสอบและภาพถ่ายของโลกที่อยู่ตรงกลางตรงมุมของกรอบ ที่นี่ฉันนำเสนอเฉพาะตารางสุดท้ายของค่าความละเอียดสูงสุดที่กึ่งกลางและที่มุมของเฟรมสำหรับการออกแบบที่ทดสอบ ความละเอียดแสดงเป็นเส้น/พิกเซล เส้นสีดำและสีขาว - 2 จังหวะ

บทสรุป

รูปแบบนี้เหมาะสำหรับการทำงานจากระยะไกล แต่ผลลัพธ์ที่ได้จะน่าประทับใจเป็นพิเศษสำหรับการถ่ายภาพมาโคร เนื่องจากการมีระบบสูบลมทำให้ง่ายต่อการโฟกัสไปที่วัตถุใกล้เคียง แม้ว่าดาวพฤหัสบดี-3 จะให้ความละเอียดสูงกว่าในบางการผสม แต่ขอบมืดที่มากกว่าเฮลิโอส-44 ทำให้มีความน่าดึงดูดน้อยลงในฐานะเลนส์ใกล้ตาถาวรสำหรับระบบเลนส์แบบเปลี่ยนได้

ฉันอยากให้บริษัทที่ผลิตวงแหวนและอุปกรณ์เสริมทุกประเภทสำหรับกล้องผลิตข้อต่อที่มีเกลียว M42 และวงแหวนอะแดปเตอร์ตั้งแต่เกลียว M42 ไปจนถึงเกลียวฟิลเตอร์ โดยเกลียว M42 จะเป็นเกลียวภายในและสำหรับฟิลเตอร์ภายนอก

ฉันเชื่อว่าหากโรงงานออพติคัลบางแห่งสร้างช่องมองภาพระบบยืดไสลด์แบบพิเศษเพื่อใช้กับกล้องดิจิตอลและเลนส์ที่กำหนดเอง ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะเป็นที่ต้องการที่แน่นอน โดยปกติแล้ว การออกแบบด้านออพติคอลดังกล่าวจะต้องติดตั้งวงแหวนอะแดปเตอร์สำหรับติดเข้ากับกล้อง และด้ายหรือเมาท์สำหรับเลนส์ที่มีอยู่

นั่นคือทั้งหมดจริงๆ ฉันแสดงให้เห็นสิ่งที่ฉันทำและคุณสามารถตัดสินด้วยตัวคุณเองว่าคุณพอใจกับคุณภาพนี้หรือไม่ และต่อไป. หากพบชุดค่าผสมที่ประสบความสำเร็จชุดหนึ่ง ก็อาจมีชุดอื่นๆ อีก ลองมองหามันคุณอาจจะโชคดี

อุปกรณ์เกี่ยวกับสายตาพร้อมกล้องโทรทรรศน์เรย์ทราเวล: KEPLER TUBE และ GALILEO TUBE

วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อศึกษาโครงสร้างของอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นสองชนิด ได้แก่ ท่อเคปเลอร์และท่อกาลิเลโอ และวัดกำลังขยายของเครื่องมือเหล่านั้น

ท่อเคปเลอร์เป็นระบบยืดไสลด์ธรรมดา ประกอบด้วยเลนส์บวก (มาบรรจบกัน) สองตัวที่ติดตั้งเพื่อให้ลำแสงคู่ขนานที่ตกกระทบบนเลนส์ตัวแรกออกมาจากเลนส์ตัวที่สองขนานกันด้วย (รูปที่ 1)

เลนส์ 1 เรียกว่าวัตถุประสงค์ เลนส์ 2 เรียกว่าเลนส์ใกล้ตา โฟกัสด้านหลังของเลนส์เกิดขึ้นพร้อมกับโฟกัสด้านหน้าของเลนส์ใกล้ตา เส้นทางรังสีนี้เรียกว่ากล้องส่องทางไกล และระบบออพติคอลจะเป็นแบบโฟกัส

รูปที่ 2 แสดงเส้นทางของรังสีจากจุดของวัตถุที่อยู่นอกแกน

ส่วน AF ok คือภาพกลับหัวจริงของวัตถุที่ระยะอนันต์ ดังนั้นท่อเคปเลอร์จึงสร้างภาพกลับหัว ช่องมองภาพสามารถวางตำแหน่งให้ทำหน้าที่เป็นแว่นขยายได้ ทำให้เกิดภาพขยายเสมือนจริงของวัตถุที่ระยะการรับชมที่ดีที่สุด D (ดูรูปที่ 3)

หากต้องการกำหนดกำลังขยายของท่อเคปเลอร์ ให้พิจารณารูปที่ 4

ปล่อยให้รังสีจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลอย่างไม่มีที่สิ้นสุดตกบนเลนส์ในลำแสงคู่ขนานที่ทำมุม -u กับแกนลำแสง และปล่อยเลนส์ใกล้ตาไว้ที่มุม u′ กำลังขยายเท่ากับอัตราส่วนของขนาดภาพต่อขนาดของวัตถุ และอัตราส่วนนี้เท่ากับอัตราส่วนของแทนเจนต์ของมุมที่มองเห็นที่สอดคล้องกัน ดังนั้น กำลังขยายของท่อเคปเลอร์ คือ:

γ = - tgu'/ tgu (1)

สัญญาณกำลังขยายที่เป็นลบหมายความว่าหลอดเคปเลอร์สร้างภาพกลับหัว การใช้ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิต (ความคล้ายคลึงกันของสามเหลี่ยม) เห็นได้จากรูปที่ 4 เราสามารถหาความสัมพันธ์ได้:

γ = - fob′/fok′ = -d/d′ , (2)

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของกรอบเลนส์ d′ คือเส้นผ่านศูนย์กลางของภาพจริงของกรอบเลนส์ที่สร้างโดยเลนส์ใกล้ตา

กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอแสดงเป็นแผนผังในรูปที่ 5

เลนส์ใกล้ตาเป็นเลนส์เนกาทีฟ (กระเจิง) 2 จุดโฟกัสของเลนส์ 1 และเลนส์ใกล้ตา 2 ตรงกันที่จุดหนึ่ง ดังนั้นเส้นทางของรังสีที่นี่จึงเป็นแบบยืดไสลด์ด้วย ระยะห่างระหว่างเลนส์และช่องมองภาพเท่ากับความแตกต่างระหว่างทางยาวโฟกัส ภาพของกรอบเลนส์ที่สร้างโดยช่องมองภาพจะเป็นภาพเสมือนจริง ซึ่งต่างจากท่อเคปเลอร์ เมื่อพิจารณาเส้นทางของรังสีจากจุดของวัตถุที่อยู่นอกแกน (รูปที่ 6) เราสังเกตว่าท่อของกาลิเลโอสร้างภาพของวัตถุโดยตรง (ไม่กลับด้าน)

การใช้ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตในลักษณะเดียวกับที่ทำข้างต้นสำหรับท่อเคปเลอร์ ทำให้สามารถคำนวณกำลังขยายของท่อกาลิเลียนได้ หากรังสีจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลอย่างไม่สิ้นสุดตกลงบนเลนส์ในลำแสงคู่ขนานที่มุม -u ถึงแกนแสง และออกจากเลนส์ใกล้ตาที่มุม u′ กำลังขยายจะเท่ากับ:

γ = tgu′/ tgu (3)

ก็แสดงได้เช่นกันว่า

γ = fob′/fok′, (4)

สัญญาณกำลังขยายที่เป็นบวกบ่งชี้ว่าภาพที่สังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์กาลิลีนั้นตั้งตรง (ไม่กลับด้าน)

ขั้นตอนการปฏิบัติงาน

อุปกรณ์และวัสดุ:แท่นฉายแสงที่มีองค์ประกอบแสงต่อไปนี้ติดตั้งอยู่ในเครื่องวัด: ไฟส่องสว่าง (เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์และหลอดไส้), ปริซึมสองเลนส์, เลนส์บวกสองตัว, เลนส์เนกาทีฟ, หน้าจอ

การออกกำลังกาย 1. การวัดกำลังขยายของท่อเคปเลอร์.

1. ติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และปริซึมบนแท่นรองเลนส์ ลำแสงเลเซอร์จะต้องกระทบกับขอบของปริซึมสองส่วน จากนั้นคานสองอันจะโผล่ออกมาจากปริซึมแบบคู่ขนานกัน ท่อเคปเลอร์ใช้ในการสังเกตวัตถุที่อยู่ห่างไกลมาก ดังนั้นลำแสงที่ขนานกันจึงมาถึงที่ทางเข้า อะนาล็อกของลำแสงคู่ขนานนั้นจะเป็นลำแสงสองอันที่โผล่ออกมาจากปริซึมสองอันขนานกัน วัดและบันทึกระยะห่าง d ระหว่างรังสีเหล่านี้

2. จากนั้น ประกอบท่อเคปเลอร์โดยใช้เลนส์บวกที่มีโฟกัสใหญ่กว่าเป็นวัตถุประสงค์ และใช้เลนส์บวกที่มีโฟกัสเล็กกว่าเป็นเลนส์ใกล้ตา ร่างผลลัพธ์การออกแบบเชิงแสง ลำแสงสองอันควรโผล่ออกมาจากช่องมองภาพโดยขนานกัน วัดและบันทึกระยะห่าง d" ระหว่างพวกเขา

3. คำนวณกำลังขยายของท่อเคปเลอร์เป็นอัตราส่วนของระยะห่าง d และ d" โดยคำนึงถึงเครื่องหมายของกำลังขยาย คำนวณค่าความผิดพลาดในการวัดแล้วเขียนผลลัพธ์พร้อมค่าความผิดพลาด

4. คุณสามารถวัดกำลังขยายได้ด้วยวิธีอื่น ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องส่องสว่างเลนส์ด้วยแหล่งกำเนิดแสงอื่น - หลอดไส้ และรับภาพจริงของกระบอกเลนส์ด้านหลังช่องมองภาพ วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกเลนส์ d และเส้นผ่านศูนย์กลางของภาพ d" คำนวณกำลังขยายและจดบันทึกโดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดในการวัด

5. คำนวณกำลังขยายโดยใช้สูตร (2) เป็นอัตราส่วนของทางยาวโฟกัสของเลนส์และช่องมองภาพ เปรียบเทียบกับการเพิ่มขึ้นที่คำนวณในวรรค 3 และวรรค 4

ภารกิจที่ 2 การวัดกำลังขยายของท่อกาลิเลโอ.

1. ติดตั้งเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์และปริซึมบนแท่นรองเลนส์ คานสองอันขนานกันควรโผล่ออกมาจากปริซึมสองอัน วัดและบันทึกระยะห่าง d ระหว่างพวกเขา

2. จากนั้น ประกอบท่อกาลิเลียนโดยใช้เลนส์บวกเป็นวัตถุประสงค์ และใช้เลนส์เนกาทีฟเป็นเลนส์ใกล้ตา ร่างผลลัพธ์การออกแบบเชิงแสง ลำแสงสองอันควรโผล่ออกมาจากช่องมองภาพโดยขนานกัน วัดและบันทึกระยะห่าง d" ระหว่างพวกเขา

3. คำนวณกำลังขยายของท่อกาลิเลียนเป็นอัตราส่วนของระยะทาง d และ d" คำนวณค่าความผิดพลาดในการวัดแล้วเขียนผลลัพธ์พร้อมค่าความผิดพลาด

4. คำนวณกำลังขยายโดยใช้สูตร (4) เป็นอัตราส่วนของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา เปรียบเทียบกับการเพิ่มขึ้นที่คำนวณในขั้นตอนที่ 3

คำถามควบคุม

1. เส้นทางลำแสงแบบยืดไสลด์คืออะไร?

2. ทรัมเป็ตของเคปเลอร์แตกต่างจากทรัมเป็ตของกาลิเลโออย่างไร

3. ระบบออพติคอลใดที่เรียกว่าออโฟคอล?

งานหลักสูตร

ระเบียบวินัย: เลนส์ประยุกต์

ในหัวข้อ: การคำนวณท่อเคปเลอร์

การแนะนำ

ระบบแสงแบบยืดไสลด์

1 ความคลาดเคลื่อนของระบบออปติคอล

2 ความคลาดเคลื่อนทรงกลม

3 ความคลาดเคลื่อนสี

4 อาการคลาดเคลื่อนโคม่า (โคม่า)

5 สายตาเอียง

6 ความโค้งของฟิลด์ภาพ

7 การบิดเบือน (การบิดเบือน)

การคำนวณมิติของระบบออปติคอล

บทสรุป

วรรณกรรม

การใช้งาน

การแนะนำ

กล้องโทรทรรศน์เป็นเครื่องมือทางแสงทางดาราศาสตร์ที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตเทห์ฟากฟ้า กล้องโทรทรรศน์ถูกนำมาใช้โดยใช้เครื่องรับรังสีต่างๆ สำหรับการสังเกตการณ์ด้วยภาพ การถ่ายภาพ สเปกตรัม และโฟโตอิเล็กทริกของเทห์ฟากฟ้า

กล้องโทรทรรศน์ภาพมีเลนส์และช่องมองภาพ และเรียกว่าระบบออพติคอลแบบส่องกล้อง โดยจะแปลงลำแสงคู่ขนานที่เข้าสู่เลนส์ให้เป็นลำแสงคู่ขนานที่โผล่ออกมาจากช่องมองภาพ ในระบบดังกล่าว โฟกัสด้านหลังของเลนส์เกิดขึ้นพร้อมกับโฟกัสด้านหน้าของเลนส์ใกล้ตา ลักษณะทางแสงหลัก: กำลังขยายปรากฏ Г, มุมมองเชิงมุม 2W, เส้นผ่านศูนย์กลางรูม่านตาทางออก D", ความละเอียดและกำลังทะลุทะลวง

กำลังขยายที่ชัดเจนของระบบออพติคัลคืออัตราส่วนของมุมที่ภาพที่ระบบออพติคอลของอุปกรณ์สังเกตได้กับขนาดเชิงมุมของวัตถุเมื่อสังเกตด้วยตาโดยตรง กำลังขยายที่ชัดเจนของระบบยืดไสลด์:

G=f"รอบ/f"ตกลง=D/D",

โดยที่ f"about และ f"ok คือความยาวโฟกัสของเลนส์และช่องมองภาพ

D - เส้นผ่านศูนย์กลางขาเข้า

D" - รูม่านตาออก ดังนั้น โดยการเพิ่มทางยาวโฟกัสของเลนส์หรือลดทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา ทำให้สามารถขยายได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ยิ่งกล้องโทรทรรศน์มีกำลังขยายมากเท่าใด ขอบเขตการมองเห็นก็จะยิ่งเล็กลงและมากขึ้นเท่านั้น การบิดเบือนภาพของวัตถุเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเลนส์ของระบบ

รูม่านตาทางออกคือส่วนตัดขวางที่เล็กที่สุดของลำแสงที่โผล่ออกมาจากกล้องโทรทรรศน์ ในระหว่างการสังเกต รูม่านตาอยู่ในแนวเดียวกับรูม่านตาทางออกของระบบ ดังนั้นจึงไม่ควรใหญ่กว่ารูม่านตาของผู้สังเกต มิฉะนั้นแสงบางส่วนที่เลนส์สะสมไว้จะไม่เข้าตาและจะหายไป โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาทางเข้า (กรอบเลนส์) จะมีขนาดใหญ่กว่ารูม่านตามาก และแหล่งกำเนิดแสงที่ชี้ โดยเฉพาะดวงดาว จะสว่างกว่ามากเมื่อสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ ความสว่างปรากฏของพวกมันแปรผันกับกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาทางเข้ากล้องโทรทรรศน์ ดาวจางๆ ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าสามารถมองเห็นได้ชัดเจนในกล้องโทรทรรศน์ที่มีรูม่านตาขนาดใหญ่ จำนวนดาวที่มองเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์มีมากกว่าจำนวนดาวที่สังเกตด้วยตาโดยตรงมาก

กล้องโทรทรรศน์ ความคลาดเคลื่อนทางแสง ดาราศาสตร์

1. ระบบแสงแบบยืดไสลด์

1 ความคลาดเคลื่อนของระบบออปติก

ความคลาดเคลื่อนของระบบออปติคอล (ละติน - ส่วนเบี่ยงเบน) - การบิดเบือน ข้อผิดพลาดของภาพที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของระบบออปติคอล เลนส์ทั้งหมด แม้แต่เลนส์ที่มีราคาแพงที่สุด ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดความคลาดเคลื่อนได้ในระดับที่แตกต่างกัน เชื่อกันว่ายิ่งช่วงทางยาวโฟกัสของเลนส์กว้างขึ้น ระดับความคลาดเคลื่อนของเลนส์ก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย

ประเภทความคลาดเคลื่อนที่พบบ่อยที่สุดมีดังต่อไปนี้

2 ความคลาดเคลื่อนทรงกลม

เลนส์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบโดยใช้เลนส์ที่มีพื้นผิวทรงกลม เลนส์เหล่านี้ผลิตได้ง่าย แต่เลนส์ทรงกลมไม่เหมาะสำหรับการสร้างภาพที่คมชัด ผลกระทบของความคลาดเคลื่อนทรงกลมจะปรากฏให้เห็นในการลดคอนทราสต์และการเบลอของรายละเอียด ซึ่งเรียกว่า "สบู่"

สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? รังสีคู่ขนานจะหักเหเมื่อผ่านเลนส์ทรงกลม รังสีที่ผ่านขอบเลนส์มารวมกันที่จุดโฟกัสใกล้กับเลนส์มากกว่ารังสีแสงที่ผ่านศูนย์กลางของเลนส์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขอบของเลนส์มีความยาวโฟกัสสั้นกว่าตรงกลาง ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าลำแสงส่องผ่านเลนส์ทรงกลมอย่างไร และอะไรทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนทรงกลม

รังสีของแสงที่ผ่านเลนส์ใกล้กับแกนลำแสง (ใกล้กับศูนย์กลางมากขึ้น) จะถูกโฟกัสในพื้นที่ B ซึ่งอยู่ห่างจากเลนส์มากขึ้น รังสีของแสงที่ผ่านโซนขอบของเลนส์จะถูกโฟกัสไปที่พื้นที่ A ใกล้กับเลนส์มากขึ้น

3 ความคลาดเคลื่อนสี

ความคลาดเคลื่อนสี (CA) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการกระจายตัวของแสงที่ผ่านเลนส์ เช่น การสลายตัวของลำแสงเป็นส่วนประกอบ รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกัน (สีต่างกัน) จะหักเหในมุมที่ต่างกัน ดังนั้นรุ้งจึงเกิดขึ้นจากลำแสงสีขาว

ความคลาดเคลื่อนสีทำให้ความชัดเจนของภาพลดลงและลักษณะของขอบสี โดยเฉพาะบนวัตถุที่ตัดกัน

เพื่อต่อสู้กับความคลาดเคลื่อนของสี จึงมีการใช้เลนส์อะโพโครมาติกพิเศษที่ทำจากกระจกกระจายแสงต่ำ ซึ่งไม่สลายรังสีของแสงให้เป็นคลื่น

1.4 อาการคลาดเคลื่อนโคม่า (โคม่า)

อาการโคม่าหรือความคลาดเคลื่อนโคมาติกเป็นปรากฏการณ์ที่มองเห็นได้บริเวณขอบภาพ ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยเลนส์ที่แก้ไขความคลาดเคลื่อนทรงกลม และทำให้รังสีแสงเข้าสู่ขอบเลนส์ในบางมุมมาบรรจบกันเป็นรูปร่างของดาวหางแทนที่จะเป็น รูปร่างของจุดที่ต้องการ ดังนั้นชื่อของมัน

รูปร่างของดาวหางมีทิศทางในแนวรัศมี โดยหางจะชี้ไปทางหรือออกจากศูนย์กลางของภาพ ความเบลอที่เกิดขึ้นที่ขอบภาพเรียกว่าแสงแฟลร์แบบโคมาติก อาการโคม่าซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้แม้ในเลนส์ที่สร้างจุดที่เป็นจุดบนแกนแสงได้อย่างแม่นยำ เกิดจากความแตกต่างในการหักเหระหว่างรังสีแสงจากจุดที่อยู่ห่างจากแกนแสงที่ผ่านขอบของเลนส์ และจุดหลัก รังสีแสงจากจุดเดียวกันผ่านศูนย์กลางเลนส์

อาการโคม่าจะเพิ่มขึ้นเมื่อมุมลำแสงหลักเพิ่มขึ้น และทำให้คอนทราสต์บริเวณขอบภาพลดลง การปรับปรุงในระดับหนึ่งสามารถทำได้โดยการหยุดเลนส์ อาการโคม่ายังสามารถทำให้บริเวณที่เบลอของภาพสว่างจ้าเกินไป ซึ่งทำให้เกิดเอฟเฟ็กต์ที่ไม่พึงประสงค์

การกำจัดความคลาดเคลื่อนทรงกลมและอาการโคม่าของวัตถุที่อยู่ในระยะการถ่ายภาพที่กำหนดเรียกว่า aplanatism และเลนส์ที่ได้รับการแก้ไขในลักษณะนี้เรียกว่า aplanatism

5 สายตาเอียง

ด้วยเลนส์ที่ได้รับการแก้ไขเพื่อความคลาดเคลื่อนทรงกลมและโคมาติก จุดวัตถุบนแกนออปติคัลจะถูกสร้างใหม่เป็นจุดในภาพอย่างแม่นยำ แต่จุดวัตถุที่อยู่นอกแกนออปติคอลจะไม่ปรากฏเป็นจุดในภาพ แต่ปรากฏเป็น เงาหรือเส้น ความผิดปกติประเภทนี้เรียกว่าสายตาเอียง

คุณสามารถสังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ที่ขอบของภาพโดยเลื่อนโฟกัสของเลนส์เล็กน้อยไปยังตำแหน่งที่จุดวัตถุปรากฏอย่างคมชัดเป็นเส้นแนวรัศมีจากศูนย์กลางของภาพ และเลื่อนโฟกัสอีกครั้งไปยังตำแหน่งอื่นที่ จุดของวัตถุนั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเป็นเส้นที่มุ่งไปในทิศทางของวงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมกัน (ระยะห่างระหว่างตำแหน่งโฟกัสทั้งสองนี้เรียกว่าผลต่างสายตาเอียง)

กล่าวอีกนัยหนึ่ง รังสีแสงในระนาบเส้นเมอริเดียนและรังสีแสงในระนาบทัลอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน ดังนั้นรังสีทั้งสองกลุ่มนี้จึงไม่เชื่อมต่อกันที่จุดเดียว เมื่อเลนส์ถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่งโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระนาบเส้นเมอริเดียน รังสีแสงในระนาบทัลจะเรียงกันในทิศทางของวงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมกัน (ตำแหน่งนี้เรียกว่าโฟกัสตามเส้นเมอริเดียน)

ในทำนองเดียวกัน เมื่อเลนส์ถูกตั้งค่าไว้ที่ตำแหน่งโฟกัสที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระนาบทัล รังสีแสงในระนาบเส้นเมอริเดียนจะก่อตัวเป็นเส้นที่มุ่งไปในทิศทางแนวรัศมี (ตำแหน่งนี้เรียกว่าโฟกัสทัล)

ด้วยการบิดเบือนประเภทนี้ วัตถุในภาพจึงดูโค้ง เบลอในจุด เส้นตรงปรากฏโค้ง และอาจทำให้มืดลงได้ หากเลนส์มีอาการสายตาเอียงก็จะขายเป็นอะไหล่เนื่องจากปรากฏการณ์นี้ไม่สามารถรักษาได้

6 ความโค้งของฟิลด์ภาพ

ด้วยความคลาดเคลื่อนประเภทนี้ ระนาบภาพจะโค้ง ดังนั้นหากศูนย์กลางของภาพอยู่ในโฟกัส ขอบของภาพจะไม่อยู่ในโฟกัส และในทางกลับกัน หากขอบอยู่ในโฟกัส ศูนย์กลางก็จะอยู่นอกโฟกัส จุดสนใจ.

1.7 การบิดเบือน (การบิดเบือน)

ความคลาดเคลื่อนประเภทนี้จะแสดงออกมาในการบิดเบี้ยวของเส้นตรง หากเส้นตรงมีการเว้า การบิดเบี้ยวเรียกว่าหมอนอิง หากนูนออกมาจะเรียกว่ารูปทรงกระบอก เลนส์ทางยาวโฟกัสที่ปรับได้มักจะสร้างความผิดเพี้ยนของลำกล้องที่มุมกว้าง (การซูมขั้นต่ำ) และการบิดเบือนของหมอนอิงที่เทเลโฟโต้ (การซูมสูงสุด)

2. การคำนวณมิติของระบบออปติคัล

ข้อมูลเริ่มต้น:

ในการกำหนดทางยาวโฟกัสของเลนส์และช่องมองภาพ เราจะแก้ระบบต่อไปนี้:

f' ob + f' ตกลง = L;

f' ob / f' ตกลง =|Г|;

f' ob + f' ตกลง = 255;

f'ob / f' ตกลง =12

f' ob +f' ob /12=255;

f’ob =235.3846 มม.;

f’ โอเค = 19.6154 มม.;

เส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาทางเข้าคำนวณโดยสูตร D=D'Г

D ใน =2.5*12=30 มม.;

เราค้นหามุมมองเชิงเส้นของช่องมองภาพโดยใช้สูตร:

- y' = 235.3846*1.5 o ; y’=6.163781 มม.;

มุมมองเชิงมุมของช่องมองภาพถูกกำหนดโดยสูตร:

การคำนวณระบบปริซึม

D 1 - อินพุตหน้าของปริซึมแรก

D 1 =(D อินพุต +2y’)/2;

ง 1 =21.163781 มม.

ความยาวเส้นทางของรังสีของปริซึมแรก =*2=21.163781*2=42.327562;

D 2 - หน้าอินพุตของปริซึมที่สอง (ที่มาของสูตรในภาคผนวก 3)

D 2 =D อินพุต *((D อินพุต -2y’)/L)*(f’ ob /2+);

ลึก 2 =18.91 มม.

ความยาวเส้นทางของรังสีของปริซึมที่สอง =*2=18.91*2=37.82;

เมื่อคำนวณระบบออปติคอล ระยะห่างระหว่างปริซึมจะถูกเลือกภายใน 0.5-2 มม.

ในการคำนวณระบบปริซึมจำเป็นต้องนำไปออกอากาศ

ให้เราลดความยาวเส้นทางของรังสีปริซึมสู่อากาศ:

ล. 01 - ความยาวของปริซึมแรกลดลงสู่อากาศ

n=1.5688 (ดัชนีหักเหของแก้ว BK10)

ลิตร 01 =ล. 1 /n=26.981 มม

ลิตร 02 = ลิตร 2 /n=24.108 มม

การกำหนดปริมาณการเคลื่อนไหวของช่องมองภาพเพื่อให้แน่ใจว่าโฟกัสอยู่ภายใน ±5 ไดออปเตอร์

ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณราคาของไดออปเตอร์หนึ่งอัน f' ok 2 /1000 = 0.384764 (ราคาของไดออปเตอร์หนึ่งอัน)

การเลื่อนช่องมองภาพเพื่อให้ได้โฟกัสที่ต้องการ: มม

การตรวจสอบความจำเป็นในการเคลือบสารสะท้อนแสงกับพื้นผิวสะท้อนแสง:

(มุมเบี่ยงเบนที่อนุญาตของการเบี่ยงเบนจากลำแสงตามแนวแกนเมื่อยังไม่ละเมิดสภาพการสะท้อนภายในทั้งหมด)

(มุมสูงสุดของการเกิดรังสีบนพื้นผิวด้านเข้าของปริซึม ซึ่งไม่จำเป็นต้องเคลือบสารสะท้อนแสง) ดังนั้น: ไม่จำเป็นต้องเคลือบสารสะท้อนแสง

การคำนวณช่องมองภาพ:

เนื่องจาก 2ω’ = 34.9 o เลนส์ใกล้ตาประเภทที่ต้องการจึงมีความสมมาตร

f’ ok = 19.6154 มม. (ทางยาวโฟกัสที่คำนวณได้);

K p = S ’ F /f ok = 0.75 (ปัจจัยการแปลง)

S ’ F = K p * f’ ตกลง

S ’ F =0.75* f’ ok (ค่าทางยาวโฟกัสด้านหลัง)

การบรรเทาอาการตาถูกกำหนดโดยสูตร: S’ p = S’ F + z’ p

z’ p หาได้จากสูตรของนิวตัน: z’ p = -f’ ok 2 /z p โดยที่ zp คือระยะห่างจากโฟกัสด้านหน้าของช่องมองภาพถึงไดอะแฟรมรูรับแสง ในการเล็งกล้องด้วยระบบหมุนปริซึม ไดอะแฟรมรูรับแสงมักจะเป็นกระบอกเลนส์ ในการประมาณครั้งแรก เราสามารถใช้ z p เท่ากับทางยาวโฟกัสของเลนส์ที่มีเครื่องหมายลบ ดังนั้น:

zp = -235.3846 มม

เงินช่วยเหลือนักเรียนทางออกคือ:

S'p = 14.71155+1.634618=16.346168 มม.

การคำนวณความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบของระบบออปติก

การคำนวณความคลาดเคลื่อนเกี่ยวข้องกับการคำนวณความคลาดเคลื่อนของเลนส์ใกล้ตาและปริซึมสำหรับความยาวคลื่นสามช่วง

การคำนวณความคลาดเคลื่อนของช่องมองภาพ:

การคำนวณความคลาดเคลื่อนของช่องมองภาพจะดำเนินการในเส้นทางย้อนกลับของรังสี โดยใช้ชุดแอปพลิเคชัน ROSA

δy' ประมาณ = 0.0243

การคำนวณความผิดปกติของระบบปริซึม:

ความคลาดเคลื่อนของปริซึมสะท้อนแสงคำนวณโดยใช้สูตรความคลาดเคลื่อนลำดับที่สามของแผ่นขนานระนาบที่เท่ากัน สำหรับกระจก BK10 (n=1.5688)

ความคลาดเคลื่อนทรงกลมตามยาว:

δS’ pr =(0.5*d*(n 2 -1)*sin 2 b)/n 3

b’=arctg(D/2*f’ ob)=3.64627 o

d=2D 1 +2D 2 =80.15 มม

dS'pr =0.061337586

ตำแหน่งโครมาติซึม:

(S’ f - S’ c) ราคา =0.33054442

โคม่าเมอริเดียนอล:

δy"=3d(n 2 -1)*บาป 2 b’*tgω 1 /2n 3

δy" = -0.001606181

การคำนวณความคลาดเคลื่อนของเลนส์:

ความคลาดเคลื่อนทรงกลมตามยาว δS’ sf:

δS' เอสเอฟ =-(δS' pr + δS' ตกลง)=-0.013231586

ตำแหน่งโครมาติซึม:

(S' f - S' c) rev = δS' хр =-((S' f - S' c) pr +(S' f - S' c) ตกลง)=-0.42673442

โคม่าเมอริเดียนอล:

δy’ k = δy’ ตกลง - δy’ pr

δy'к =0.00115+0.001606181=0.002756181

การกำหนดองค์ประกอบโครงสร้างของเลนส์

ความคลาดเคลื่อนของระบบออพติคัลแบบบางถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์หลักสามตัว P, W, C สูตรโดยประมาณของศ. G.G. Slyusareva เชื่อมต่อพารามิเตอร์หลัก P และ W:

P = P 0 +0.85(W-W 0)

การคำนวณเลนส์ติดกาวสองเลนส์ลงมาเพื่อค้นหาการรวมกันของแว่นตาที่มีค่าที่กำหนดเป็น P0 และ C

การคำนวณเลนส์สองเลนส์โดยใช้วิธีของศ. จี.จี. สลูซาเรวา:

) ขึ้นอยู่กับค่าความคลาดเคลื่อนของเลนส์ δS’ xp, δS’ sf, δy’ k ซึ่งได้จากเงื่อนไขในการชดเชยความคลาดเคลื่อนของระบบปริซึมและช่องมองภาพ ผลรวมของความคลาดเคลื่อนจะพบได้:

S ฉัน хр = δS’ хр = -0.42673442

S I = 2*δS’ เอสเอฟ /(tgb’) 2

เอส ไอ =6.516521291

S II =2* δy к ’/(tgб’) 2 *tgω

ส II =172.7915624

) จากผลรวม จะพบพารามิเตอร์ของระบบ:

S ฉัน хр / f’ ob

S II / f'ob

) P 0 ถูกคำนวณ:

P 0 = P-0.85(W-W 0)

) ตามกราฟโนโมแกรม เส้นจะตัดกับเซลล์ที่ 20 ตรวจสอบการรวมกันของแว่นตา K8F1 และ KF4TF12:

) จากตารางคือค่าของ P 0 , φ k และ Q 0 ที่สอดคล้องกับค่าที่ระบุสำหรับ K8F1 (ไม่เหมาะสม)

φk = 2.1845528

สำหรับ KF4TF12 (เหมาะสม)

) หลังจากค้นหา P 0 ,φ k และ Q 0 แล้ว Q จะถูกคำนวณโดยใช้สูตร:

) หลังจากค้นหา Q ค่า a 2 และ 3 ของรังสีศูนย์แรกจะถูกกำหนด (a 1 =0 เนื่องจากวัตถุอยู่ที่อนันต์และ 4 =1 - จากเงื่อนไขการทำให้เป็นมาตรฐาน):

) รัศมีความโค้งของเลนส์บางถูกกำหนดจากค่าของ i:

รัศมีเลนส์บาง:

) หลังจากคำนวณรัศมีของเลนส์บางแล้ว ความหนาของเลนส์จะถูกเลือกโดยพิจารณาจากการออกแบบต่อไปนี้ ความหนาตามแกนของเลนส์บวก d1 ประกอบด้วยค่าสัมบูรณ์ของลูกศร L1, L2 และความหนาตามขอบซึ่งต้องไม่น้อยกว่า 0.05D

ชม.=D อินพุต /2

L=ชั่วโมง 2 /(2*r 0)

ล 1 =0.58818 2 =-1.326112

วัน 1 =ล 1 -ล 2 +0.05D

) คำนวณความสูงตามความหนาที่ได้รับ:

ชั่วโมง 1 =ฉ ประมาณ =235.3846

ชั่วโมง 2 =ชั่วโมง 1 -a 2 *ง 1

ชั่วโมง 2 =233.9506

ชั่วโมง 3 =ชั่วโมง 2 -a 3 *ง 2

) รัศมีความโค้งของเลนส์ที่มีความหนาจำกัด:

ร 1 =ร 011 =191.268

r 2 = r 02 *(ชั่วโมง 1 /ชั่วโมง 2)

ร 2 =-84.317178

r 3 =r 03 *(ชั่วโมง 3 /ชั่วโมง 1)

ผลลัพธ์จะถูกตรวจสอบโดยการคำนวณบนคอมพิวเตอร์โดยใช้โปรแกรม ROSA:

การจัดตำแหน่งความคลาดเคลื่อนของเลนส์

ความคลาดเคลื่อนที่ได้รับและการคำนวณมีค่าใกล้เคียงกัน

การจัดตำแหน่งความคลาดเคลื่อนของกล้องโทรทรรศน์

เค้าโครงเกี่ยวข้องกับการกำหนดระยะห่างถึงระบบปริซึมจากเลนส์และช่องมองภาพ ระยะห่างระหว่างวัตถุและช่องมองภาพถูกกำหนดเป็น (S' F ' ob + S' F ' ok + Δ) ระยะนี้คือผลรวมของระยะห่างระหว่างเลนส์กับปริซึมแรก เท่ากับครึ่งหนึ่งของความยาวโฟกัสของเลนส์ ความยาวเส้นทางลำแสงในปริซึมแรก ระยะห่างระหว่างปริซึม ความยาวเส้นทางลำแสงในปริซึมที่สอง ระยะห่างจากพื้นผิวสุดท้ายของปริซึมที่สองถึงระนาบโฟกัส และระยะห่างจากระนาบนี้ถึงเลนส์ใกล้ตา

692+81.15+41.381+14.777=255

บทสรุป

สำหรับเลนส์ดาราศาสตร์ ความละเอียดถูกกำหนดโดยระยะห่างเชิงมุมที่เล็กที่สุดระหว่างดาวสองดวงที่สามารถมองเห็นแยกกันในกล้องโทรทรรศน์ ตามทฤษฎี กำลังการแยกส่วนของกล้องโทรทรรศน์ภาพ (หน่วยเป็นอาร์ควินาที) สำหรับรังสีสีเหลืองเขียวซึ่งดวงตาไวต่อแสงมากที่สุดสามารถประมาณได้ด้วยนิพจน์ 120/D โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของรูม่านตาที่เข้ามาของกล้องโทรทรรศน์ แสดงเป็น มิลลิเมตร

พลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์คือขนาดดาวฤกษ์สูงสุดของดาวฤกษ์ที่สามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่กำหนดภายใต้สภาพบรรยากาศที่ดี คุณภาพของภาพที่ไม่ดี เนื่องจากการสั่น การดูดกลืน และการกระเจิงของรังสีจากชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้ขนาดดาวฤกษ์สูงสุดที่สังเกตพบจริงลดลง ลดความเข้มข้นของพลังงานแสงบนเรตินา แผ่นถ่ายภาพ หรือตัวรับรังสีอื่นๆ ในกล้องโทรทรรศน์ ปริมาณแสงที่รูม่านตาทางเข้าของกล้องโทรทรรศน์สะสมจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของพื้นที่ ในขณะเดียวกัน พลังการเจาะทะลุของกล้องโทรทรรศน์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน สำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ D มิลลิเมตร กำลังทะลุทะลวงซึ่งแสดงเป็นขนาดในระหว่างการสังเกตด้วยสายตาจะถูกกำหนดโดยสูตร:

mvis=2.0+5 บันทึก D.

กล้องโทรทรรศน์จะแบ่งออกเป็นเลนส์ (ตัวหักเห) กระจก (ตัวสะท้อนแสง) และเลนส์กระจก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระบบการมองเห็น หากระบบกล้องส่องทางไกลของเลนส์มีวัตถุประสงค์เชิงบวก (มาบรรจบกัน) และมีเลนส์ใกล้ตาที่เป็นลบ (กระจาย) ก็จะเรียกว่าระบบกาลิเลียน ระบบเลนส์กล้องส่องทางไกลของเคปเลอร์มีวัตถุประสงค์เชิงบวกและมีเลนส์ใกล้ตาที่เป็นบวก

ระบบของกาลิเลโอสร้างภาพเสมือนโดยตรง มีขอบเขตการมองเห็นต่ำและรูรับแสงต่ำ (เส้นผ่านศูนย์กลางรูม่านตาทางออกใหญ่) ความเรียบง่ายของการออกแบบ ความยาวของระบบที่สั้น และความสามารถในการรับภาพโดยตรงเป็นข้อได้เปรียบหลัก แต่ขอบเขตการมองเห็นของระบบนี้มีขนาดค่อนข้างเล็ก และการไม่มีภาพจริงของวัตถุระหว่างเลนส์กับช่องมองภาพทำให้ไม่สามารถใช้เรติเคิลได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ระบบกาลิเลียนสำหรับการวัดระนาบโฟกัสได้ ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ใช้ในกล้องส่องทางไกลของโรงละคร ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้กำลังขยายและขอบเขตการมองเห็นขนาดใหญ่

ระบบเคปเลอร์ให้ภาพวัตถุจริงและกลับหัว อย่างไรก็ตาม เมื่อสำรวจเทห์ฟากฟ้า เหตุการณ์หลังนี้ไม่สำคัญนัก ดังนั้นระบบเคปเลอร์จึงพบได้บ่อยที่สุดในกล้องโทรทรรศน์ ความยาวของท่อกล้องโทรทรรศน์เท่ากับผลรวมของทางยาวโฟกัสของเลนส์และช่องมองภาพ:

L=f"เกี่ยวกับ+f"ประมาณ

ระบบเคปเลอร์สามารถติดตั้งเรติเคิลได้ในรูปแบบของแผ่นเพลทขนานระนาบพร้อมสเกลและครอสแฮร์ ระบบนี้ใช้ร่วมกับระบบปริซึมกันอย่างแพร่หลายเพื่อสร้างภาพโดยตรงจากเลนส์ ระบบเคปเปลเรียนใช้สำหรับกล้องโทรทรรศน์ภาพเป็นหลัก

นอกจากดวงตาซึ่งเป็นเครื่องรับรังสีในกล้องโทรทรรศน์ภาพแล้ว ยังสามารถบันทึกภาพของวัตถุท้องฟ้าลงในอิมัลชันภาพถ่ายได้ (กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวเรียกว่า astrographs) โฟโตมัลติพลายเออร์และตัวแปลงออปติคัลอิเล็กตรอนทำให้สามารถขยายสัญญาณแสงอ่อนจากดวงดาวที่อยู่ในระยะไกลได้หลายครั้ง สามารถฉายภาพบนหลอดกล้องโทรทรรศน์โทรทัศน์ได้ ภาพของวัตถุยังสามารถส่งไปยังเครื่องวัดดาราศาสตร์หรือเครื่องวัดดาราศาสตร์ได้

หากต้องการชี้ท่อกล้องโทรทรรศน์ไปยังวัตถุท้องฟ้าที่ต้องการ ให้ใช้ตัวยึดกล้องโทรทรรศน์ (ขาตั้งกล้อง) ให้ความสามารถในการหมุนท่อรอบแกนตั้งฉากกันสองแกน ฐานของภูเขามีแกนซึ่งแกนที่สองที่มีท่อกล้องโทรทรรศน์หมุนอยู่รอบๆ สามารถหมุนได้ ขึ้นอยู่กับการวางแนวของแกนในอวกาศ mounts แบ่งออกเป็นหลายประเภท

ในการติดตั้ง Altazimuth (หรือแนวนอน) แกนหนึ่งจะอยู่ในแนวตั้ง (แกนอะซิมุท) และแกนที่สอง (แกนระยะจุดสุดยอด) จะอยู่ในแนวนอน ข้อเสียเปรียบหลักของการติดตั้งอัลตาซิมัทคือความจำเป็นในการหมุนกล้องโทรทรรศน์ไปรอบ ๆ สองแกนเพื่อติดตามวัตถุท้องฟ้าที่เคลื่อนที่เนื่องจากการหมุนรอบตัวของทรงกลมท้องฟ้าในแต่ละวัน เครื่องมือวัดทางโหราศาสตร์จำนวนมากติดตั้งอุปกรณ์ยึดอัลตาซิมุท: เครื่องมือสากล ทางเดิน และวงกลมเส้นลมปราณ

กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดมีการติดตั้งเส้นศูนย์สูตร (หรือพารัลแลกซ์) ซึ่งแกนหลัก - แกนขั้วโลกหรือแกนนาฬิกา - มุ่งตรงไปยังขั้วโลกท้องฟ้าและแกนที่สอง - แกนเดคลิเนชัน - ตั้งฉากกับมันและอยู่ในเส้นศูนย์สูตร เครื่องบิน. ข้อดีของการติดตั้งพารัลแลกซ์คือเพื่อติดตามการเคลื่อนที่ในแต่ละวันของดาวฤกษ์ การหมุนกล้องโทรทรรศน์รอบแกนขั้วโลกแกนเดียวก็เพียงพอแล้ว

วรรณกรรม

1. เทคโนโลยีดิจิทัล /เอ็ด. อี.วี. เอฟไรโนวา. - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2553. - 464 น.

คากัน บี.เอ็ม. เลนส์ - อ.: Energoatomizdat, 2552. - 592 หน้า

สวอร์ตซอฟ จี.ไอ. วิศวกรรมคอมพิวเตอร์. - MTUSI M. 2550 - 40 น.

ภาคผนวก 1

ทางยาวโฟกัส 19.615 มม

รูรับแสงสัมพัทธ์ 1:8

มุมมองภาพ

ขยับเลนส์ใกล้ตาไป 1 ไดออปเตอร์ 0.4 มม

องค์ประกอบโครงสร้าง

19.615; =14.755;

ลำแสงตามแนวแกน

คานหลัก

ส่วน Meridional ของลำแสงที่มีความลาดเอียง

ในย่อหน้าที่ 71 สังเกตว่ากล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอประกอบด้วยเลนส์บวกและเลนส์ใกล้ตาที่เป็นลบ (รูปที่ 178) ดังนั้นจึงให้ภาพโดยตรงของวัตถุที่สังเกตได้ ภาพระดับกลางที่ได้รับในระนาบโฟกัสรวม ตรงกันข้ามกับภาพในหลอดเคปเลอร์ จะเป็นภาพเสมือนจริง ดังนั้นจึงไม่มีเส้นเล็ง

ให้เราพิจารณาสูตร (350) ที่ใช้กับท่อกาลิเลียน สำหรับช่องมองภาพแบบบางเราสามารถสรุปได้ว่าสูตรนี้สามารถแปลงเป็นรูปแบบต่อไปนี้ได้อย่างง่ายดาย:

ดังที่เราเห็น การผ่อนปรนรูม่านตาทางเข้าในท่อกาลิเลียนเป็นผลบวก กล่าวคือ รูม่านตาทางเข้านั้นเป็นจินตภาพและตั้งอยู่ไกลไปทางขวาด้านหลังตาของผู้สังเกต

ตำแหน่งและขนาดของไดอะแฟรมรูรับแสงและรูม่านตาทางออกในท่อกาลิเลียนจะถูกกำหนดโดยรูม่านตาของผู้สังเกต สนามในท่อกาลิเลโอไม่ได้ถูกจำกัดด้วยไดอะแฟรมสนาม (ซึ่งไม่มีอย่างเป็นทางการ) แต่ด้วยไดอะแฟรมขอบมืด ซึ่งมีบทบาทโดยกรอบเลนส์ เลนส์ที่ใช้บ่อยที่สุดคือการออกแบบเลนส์คู่ ซึ่งช่วยให้มีรูรับแสงสัมพัทธ์และสนามเชิงมุมไม่มากไปกว่านี้ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้แน่ใจว่าสนามเชิงมุมดังกล่าวอยู่ห่างจากรูม่านตาทางเข้าอย่างมีนัยสำคัญ เลนส์จะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ในฐานะที่เป็นเลนส์ใกล้ตา โดยปกติจะใช้เลนส์เนกาทีฟเดี่ยวหรือส่วนประกอบเนกาทีฟเลนส์คู่ ซึ่งให้สนามเชิงมุมไม่เกินนั้น ขึ้นอยู่กับการชดเชยความคลาดเคลื่อนของสนามโดยเลนส์

ข้าว. 178. แผนภาพการคำนวณของกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ

ข้าว. 179. การขึ้นอยู่กับสนามเชิงมุมกับกำลังขยายปรากฏของกล้องโทรทรรศน์กาลิลี

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะได้รับกำลังขยายขนาดใหญ่ในท่อกาลิเลโอ (โดยปกติแล้วจะไม่เกินบ่อยกว่านี้) การขึ้นอยู่กับมุมของกำลังขยายสำหรับท่อกาลิเลโอจะแสดงในรูปที่ 179

ดังนั้นให้เราสังเกตข้อดีของกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ: ภาพตรง; ความเรียบง่ายของการออกแบบ ความยาวของท่อจะสั้นลง 2 เท่าของทางยาวโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา เมื่อเทียบกับความยาวของท่อเคปเลอร์ที่คล้ายกัน

อย่างไรก็ตาม เราต้องไม่ลืมข้อเสีย: สนามขนาดเล็กและกำลังขยาย; ขาดภาพที่ถูกต้องและดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ในการมองเห็นและการวัด เราจะคำนวณกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอโดยใช้สูตรที่ได้รับสำหรับการคำนวณกล้องโทรทรรศน์ของเคปเลอร์

1. ความยาวโฟกัสของเลนส์และช่องมองภาพ:

2. เส้นผ่านศูนย์กลางรูม่านตาเข้า