Як зробити підзорну трубу своїми руками

МИ У СОЦМЕРЕЖАХ -

Вам раптом захотілося своїми руками зробити підзорну трубу? Нічого дивного. Так, у наш час неважко купити майже будь-який оптичний прилад, і не так дорого. Але іноді на людину нападає жага творчості: хочеться розібратися, на яких законах природи заснований принцип дії якого-небудь приладу, хочеться від і до самому сконструювати подібний прилад і випробувати радість творчості.

Підзорна труба своїми руками

Отже, ви приступаєте до справи. Перш за все ви дізнаєтеся, що найпростіша підзорна труба складається з двох двоопуклою лінз - об'єктива і окуляра, і що збільшення підзорної труби виходить за формулою K = F / f (відношення фокусних відстаней об'єктиву (F) і окуляра (f)).

схема фокусних відстаней

Озброївшись цими знаннями, ви йдете копатися в коробках з різним мотлохом, на горищі, в гаражі, в сараї і т. Д. З чітко визначеною метою - знайти побільше різних лінз. Це можуть бути скла від окулярів (бажано круглі), годинникові лупи, лінзи від старих фотоапаратів і т. Д. Набравши запас лінз, приступаєте до вимірювань. Вам потрібно підібрати об'єктив з фокусною відстанню F побільше і окуляр з фокусною відстанню f поменше.

Виміряти фокусна відстань дуже просто. Лінза направляється на яке-небудь джерело світла (лампочка в кімнаті, ліхтар на вулиці, сонце в небі чи просто освітлене вікно), за лінзою розташовується білий екран (можна аркуш паперу, але картон краще) і пересувається щодо лінзи до тих пір, поки на ньому не вийде різке зображення спостережуваного джерела світла (перевернуте і зменшене).

Після цього залишається виміряти лінійкою відстань від лінзи до екрана. Це і є фокусна відстань. Поодинці ви навряд чи впораєтеся з описаною процедурою виміру - вам буде не вистачати третьої руки. Доведеться покликати на допомогу асистента.

завмер відстані до лінзи

Підібравши об'єктив і окуляр, ви приступаєте до конструювання оптичної системи для збільшення зображення. Берете в одну руку об'єктив, в іншу - окуляр і крізь обидві лінзи розглядаєте який-небудь віддалений предмет (тільки не сонце - запросто можна залишитися без ока!). Взаємним переміщенням об'єктива і окуляра (намагаючись, щоб їх осі залишалися на одній лінії) домагаєтеся чіткого зображення.

Вийде збільшене зображення, але все ще перевернуте. Те, що ви зараз тримаєте в руках, намагаючись зберігати досягнуту взаємне положення лінз, і є шукана оптична система. Залишилося тільки зафіксувати цю систему, наприклад, помістивши всередині труби. Це і буде підзорна труба.

креслення оптичної системи

Але не треба поспішати зі складанням. Зробивши підзорну трубу, вас не влаштує зображення «догори ногами». Ця проблема вирішується просто за допомогою обертаючої системи, одержуваної додаванням однієї або двох лінз, ідентичних окуляра.

Обертаючу систему з одного соосной додаткової лінзою отримаєте, помістивши її на відстані приблизно 2f від окуляра (відстань визначається підбором).

Цікаво відзначити, що при цьому варіанті обертаючою системи вдається отримувати бoльшей збільшення, плавно віддаляючи додаткову лінзу від окуляра. Втім, сильного збільшення отримати не вдасться, якщо у вас не дуже якісний об'єктив (наприклад, скло від окулярів). Заважає явище так званої «хроматичної аберації», коли зображення забарвлюється в райдужні відтінки.

Цю проблему в «покупної» оптиці вирішують, складаючи об'єктив з декількох лінз з різними коефіцієнтами заломлення. Але вас ці подробиці не хвилюють: ваше завдання - розібратися в принциповій схемі приладу і побудувати за цією схемою найпростішу діючу модель (не витративши ні копійки).

обертає, система

Обертаючу систему з двома співвісними додатковими лінзами отримаєте, розташувавши їх так, щоб окуляр і ці дві лінзи відстояли один від одного на однакових відстанях f.

необхідні розміри до лінз

Тепер ви уявляєте собі схему підзорної труби і знаєте фокусні відстані лінз, тому приступаєте до збірки оптичного приладу. Найпростіше - скрутити труби (тубуси) з листів ватману, закріпивши їх гумками «для грошей», а лінзи всередині трубок закріпити пластиліном. Труби зсередини треба пофарбувати матовою чорною фарбою, щоб не було зовнішнього засвічення.

Вийшло начебто щось примітивне, але як нульовий варіант дуже зручне: легко переробити, щось поміняти. Коли цей нульовий варіант є, його можна вдосконалювати як завгодно довго (хоча б замінити ватман на більш пристойний матеріал).

схема підзорної труби