Удосконалення зорової труби «Турист»

Відомий читачам з попередньої публікації метод підвищення збільшення оптичної системи за допомогою додаткового окуляра має ряд недоліків: погіршується якість зображення, що пов'язано з введенням додаткових елементів, збільшуються втрати світла через відбиття від поверхонь лінз, що вводяться, помітно зростають вага і габарити всього інструменту. Існує й інший спосіб підвищення збільшення зорових труб шляхом зміни повітряних проміжків між оптичними компонентами системи. Розглянемо цей метод на прикладі удосконалення підзорних труб «Турист-1» та «Турист-4» (діаметр об'єктива 30 мм, збільшення 10х) або «Турист-2» та «Турист-3» (діаметр об'єктива 50 мм, збільшення 20х).

У трубах цього колективна лінза збирає промені, що пройшли через об'єктив, що дозволяє зменшити габарити труби. Дві лінзи обертової системи будують пряме зображення предмета у фокальній площині окуляра. Металеві трубки, що поділяють усі лінзи, визначають розміри повітряних проміжків між оптичними компонентами. Весь блок висувається з корпусу та фіксується на заданій відстані від об'єктива.

Як показують розрахунки, якщо змінити повітряні проміжки між оптичними компонентами певним чином, можна збільшити еквівалентне фокусне відстань системи. Це призводить до збільшення масштабу зображення об'єкта у фокальній площині окуляра. Причому якість зображення практично не змінюється.

Розглянемо випадок, коли зміна повітряних відстаней між лінзами дасть максимальне підвищення збільшення, тобто коли труби «Турист-2» та «Турист-3» дадуть збільшення 60х.

Слід сказати, що зміна відстані між лінзами обертової системи призводить до зміщення фокальної площини. Якщо цю відстань зменшити, фокальна площина переміститься у бік об'єктива. З іншого боку, зменшення відстані між колективною лінзою та першою лінзою обертальної системи призводить до зворотного результату: відстань між фокальною площиною та об'єктивом збільшується.

Щоб повернути в початкове положення зміщену в результаті перестановок лінз фокальну площину, від трубки Б треба відпиляти кільце так, щоб частина, що залишилася, мала довжину 25±0,2 мм (назвемо частину, що залишилася, трубкою Г). Відпиляне кільце зменшимо до розмірів 0,8-0,9 мм (це буде кільце Д) і подовжимо за його допомогою трубку В. Довжину трубок А і Б залишимо без змін. Якщо є можливість, то трубки краще виточити на токарному верстаті з алюмінію. Внутрішню поверхню виготовлених трубок необхідно пофарбувати чорною олійною фарбою, додавши до неї сажу або скипидар.

У схемі, що розглядається, компоненти обертової системи стосуються опуклими поверхнями, що, звичайно ж, неприпустимо. Тому між ними необхідно помістити додаткове кільце, яке б забезпечило невеликий повітряний зазор.

Для компенсації короткозорості або далекозорості ока спостерігача передбачено зміщення окуляра в невеликих межах (на окулярі нанесена діоптрійна розмітка). У переробленої труби ця розмітка вже не відповідатиме початковій. Тому для короткозорого ока необхідно ширину кільця Д зменшити на 0,1-0,2 мм, але робити це треба поступово, шляхом кількох проб.

Підзорна труба зі збільшенням 30х-60х і кутовим роздільною здатністю 3"-5" має невелике поле зору (1°-2°). Для роботи з такою трубою необхідні стійкий штатив та гід.

Оптична схема зорової труби «Турист»

Варіанти перестановки лінз та зміни повітряних проміжків для труби «Турист» (Кn-коефіцієнт підвищення збільшення труби)