Из плотной бумаги или подобрать подходящие по размеру.
- Выбираем линзу для объектива. Чем больше фокусное расстояние линзы, соответственно, меньше ее оптическое увеличение, которое используется для объектива, тем больше будет увеличение телескопа. Однако, понадобится более длинная труба. Так, например, если взять линзу +1 диоптрий - основная труба должна быть длинной чуть меньше метра. Если взять линзу +0,5 диоптрий - то труба должна быть длинной чуть меньше 2-х метров. Увеличение телескопа во втором случае будет в 2 раза больше. Лучше всего для линзы объектива подойдут линзы, предназначенные для изготовления очков, которые можно купить в любой оптике. Они обладают высоким качеством и точностью изготовления.
- Выбираем линзу для окуляра. Чем меньше фокусное расстояние окуляра, тем больше будет общая кратность увеличения телескопа. Однако, здесь следует помнить, что слишком большое увеличение окуляра может привести к появлению дефектов получаемого изображения. Оптимальным будет использовать лупу с фокусным расстоянием 2-4 см. В качестве окуляра, например, можно вполне использовать лупу, которой пользуются часовые мастера, к тому же, ее будет проще закрепить в трубе окуляра.
- Сборка телескопа. После того, как приобретены необходимые линзы, можно сделать телескоп. Линзы необходимо вклеить в две трубки, которые плотно вставлены друг в друга, но при этом трубки должны иметь возможность легко двигаться для того, чтобы можно было навести резкость на объект наблюдения. Внутри трубки должны быть окрашены в черный цвет.
- Штатив для телескопа. Поскольку оптическое увеличение даже простого телескопа будет большим, необходимо позаботиться об опоре для телескопа, иначе изображение будет сильно дрожать. Лучше всего для этого подойдет тренога от видеокамеры, но можно подумать и о другом варианте крепления.
Таким образом, можно собрать телескоп за один вечер. Его оптическое увеличение можно оценить, если разделить фокусное расстояние линзы объектива на фокусное расстояние линзы окуляра. Так, например, если объектив имеет фокусное расстояние 1 метр, а окуляр - 4 см (0,04 м) то телескоп будет давать оптическое увеличение около 25 крат. Такой телескоп еще называют телескопом рефракторного типа и изображение, которое он будет давать, будет «перевернутым», однако, самодельный телескоп вполне сможет удовлетворить потребности начинающего астронома-любителя.
Видео по теме
Связанная статья
Источники:
- Как сделать телескоп своими руками с увеличением 700 раз
Телескоп – это оптический прибор в астрономии, который предназначен для изучения и наблюдения за звездным небом. Стоимость такого прибора колеблется от 250$ и выше. Если вы не располагаете средствами, но желаете иметь в домашних условиях телескоп, то вполне можете сделать его собственноручно.
Вам понадобится
- - стекло для очков в одну диоптрию, которое можно приобрести в любом магазине оптики. Линза должна быть двояковыпуклой и предназначена для коррекции дальнозоркости, а не близорукости;
- -увеличительное стекло, которое послужит окуляром телескопа;
- -листы ватмана;
- -клей ПВА;
- -тонкий и толстый картон;
- -фанера толщиной около 5мм;
- -ткань;
- -гладкая бумага.
Инструкция
Увеличение, которой будет давать ваш , равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Две линзы по 0,5 диоптрия дают фокусное расстояние в один метр. Если фокусное расстояние окуляра будет 4 сантиметра, телескоп даст увеличение в 25 раз. Этого вполне достаточно, чтобы наблюдать Луну, спутники Юпитера, Плеяды, туманность Андромеды и многие другие интересные объекты ночного неба.
Полезный совет
Не стремитесь подбирать для окуляра линзы с фокусным расстоянием 1-2 сантиметра. Изображение, даваемое таким телескопом, будет сильно искажено.
Источники:
- Телескоп из очковых стекол
Вид звездного неба мало кого способен ставить равнодушным. Но еще приятнее наблюдать Луну и другие небесные тела в телескоп. Изготовить простейший телескоп вполне можно самостоятельно, для этого нужно лишь желание, немного свободного времени и самые простые инструменты и материалы.
Инструкция
Отрежьте от листа ватмана полоску бумаги шириной 5 см и длиной 50 см. Покрасьте ее с одной стороны черной тушью. Намотайте полоску на объектив, ее зафиксируйте клеем. Чтобы линзы расположились ровно и не при эксплуатации телескопа, зафиксируйте их с обеих сторон вставленными на клею колечками из ватмана, плотно входящими в объектива.
Перед тем как вставить наружное фиксирующее , расположите перед линзой диафрагму – круглый кусочек картона, выкрашенный тушью в черный цвет, с прорезанным по центру отверстием диаметром три сантиметра. Диафрагма необходима, так как без нее изображение будет сильно искажено аберрациями, вызванными несовершенством используемых для объектива стекол.
Объектив готов, теперь вам надо изготовить тубус – собственно трубу телескопа. Она состоит из двух частей, сделанных из ватмана. Для склейки первой отрежьте полосу ватмана шириной 80 см и длиной порядка метра. Сверните из нее тубус, его диаметр должен быть таким, чтобы в него плотно вошел объектив. Часть ватмана, образующую внутреннюю поверхность тубуса, покрасьте черной тушью. Подобным же образом склейте вторую часть тубуса длиной двадцать сантиметров, она должна с трением входить в основную трубу и иметь возможность перемещаться. Позже, при настройке телескопа, вы зафиксируете ее клеем.
Для окуляра возьмите маленькую, диаметром порядка 1-2 см, линзу с фокусным расстоянием 3-4 см. От фокусного расстояния этой линзы зависит увеличение телескопа, оно равно отношению фокусного расстояния объектива (у вас это 1 метр) к фокусному расстоянию окуляра. То есть ваш телескоп будет давать увеличение примерно в 20 – 30 раз. Не стремитесь подбирать очень короткофокусные линзы, так как в этом случае значительно увеличиваются искажения.
Линзу окуляра вклейте в трубку из ватмана длиной 20 см, выкрашенной внутри черной тушью. Перед линзой поставьте диафрагму с отверстием диаметром 5-7 мм. После того, как трубка с окуляром будет готова, вырежьте из толстого картона два кружка. Их диаметр должен быть таким, чтобы они плотно вошли во вторую часть тубуса. Вклейте их – один в торце, второй в 10 см от первого. Заранее сделайте в них отверстия по диаметру трубки окуляра. Картонные кружки не забудьте выкрасить в черный цвет.
Настройка телескопа сводится к определению взаимного расположения частей тубуса – оно должно быть таким, чтобы трубка окуляра при наводке на резкость не заходила в трубу глубоко и не слишком выдвигалась – то есть работала своей средней частью. Определив это положение, зафиксируйте вторую часть тубуса клеем.
К телескопу изготовьте штатив, позволяющий тубусу двигаться в двух плоскостях. Можете использовать в качестве основы штатив от фототехники. Конструкцию крепления продумайте самостоятельно.
Наблюдать в самодельный телескоп лучше всего Луну. Кратеры и другие детали лунной поверхности удобнее всего рассматривать тогда, когда диск земного спутника виден наполовину – в этом случае тени позволяют различить намного больше деталей.
Видео по теме
Источники:
- Формулы для телескопа
Наверное, каждый в своей жизни хотя бы немного интересовался астрономией и хотел иметь при себе инструмент, позволивший бы рассмотреть поближе загадки звездного неба.
Хорошо, если у вас есть бинокль или подзорная труба — даже в такие достаточно слабые астрономические инструменты уже можно любоваться красотой звездного неба. Но если ваш интерес к этой науке достаточно сильный, а доступа к инструменту нет совсем или имеющиеся инструменты не удовлетворяют ваше любопытство, вам все же понадобится более мощный инструмент — телескоп , который можно сделать самостоятельно в домашних условиях. В нашей статье пошаговая инструкция с фото и видео о том, как сделать телескоп своими руками.
Телескоп заводского изготовления обойдется вам достаточно дорого, поэтому его покупка уместна лишь в случае, если вы хотите заниматься астрономией на любительском или профессиональном уровне. Но для начала, чтобы приобрести начальные знания и навыки, и, наконец, понять действительно ли астрономия — это ваше, вам стоит попробовать изготовить телескоп своими руками.
Во многих детских энциклопедиях и других научных изданиях вы можете найти описание изготовления простейшего телескопа. Уже такой инструмент позволит увидеть кратеры на Луне, диск Юпитера и 4 его спутника, диск и кольца Сатурна, серп Венеры
, некоторые крупные и яркие звездные скопления и туманности, звезды
, невидимые невооруженным глазом. Сразу же стоит обратить внимание, что такой телескоп не может претендовать на качество изображения в сравнении с телескопами заводского изготовления в следствие несоответствия назначения оптики, которая будет использоваться.
Устройство телескопа
Для начала — немного теории. Телескоп, как на фото, состоит из двух оптических узлов — объектива и окуляра . Объектив собирает свет от объектов, от его диаметра напрямую зависит максимальное увеличение телескопа и то, насколько слабые объекты можно будет наблюдать. Окуляр увеличивает изображение, формируемое объективом, за ним в оптической схеме следует глаз человека.
Существует несколько типов оптических телескопов, два из наиболее распространенных — рефрактор и . Объектив рефлектора представлен зеркалом, а рефрактора — системой линз. В домашних условиях изготовление зеркала для рефлектора — достаточно трудоемкий и точный процесс, который под силу не каждому. В отличие от рефлектора, недорогие линзы для рефрактора нетрудно приобрести в магазине оптики .
Увеличение телескопа равно отношению Fоб/Fок (Fоб — фокусное расстояние объектива, Fок — окуляра). Наш телескоп будет иметь мксимальное увеличение порядка 50х.
Для изготовления объектива необходимо приобрести заготовку линзы для очков с силой 1 диоптрия, что соответствует фокусному расстоянию 1 м. Такие заготовки обычно имеют диаметр около 70 мм. К сожалению, очковые линзы изготавливаемые в виде менисков, слабо подходят под такое применение, но можно остановиться и на них. Если у вас имеется длиннофокусная двояковыпуклая линза, рекомендуется использовать именно ее.
Окуляром может послужить обычное увеличительное стекло (лупа) небольшого диаметра порядка 30 мм. Хорошим вариантом может быть также окуляр от микроскопа.
В качестве корпуса можно использовать две трубы из плотной бумаги, одна короткая — порядка 20 см (окулярный узел), вторая около 1 м (основная часть трубы). Короткая труба вставляется в длинную. Корпус можно изготовить либо из широкого листа ватмана, либо из рулона обоев, свернутого в трубу в несколько слоев и проклеенного клеем ПВА. Количество слоев подбирается вручную, пока труба не станет достаточно жесткой. Внутренний диаметр основной трубы должен быть равен диаметру очковой линзы.
Объектив (очковая линза) крепится в первой трубе выпуклой стороной наружу с помощью оправы — колец диаметром, равным диаметру линзы и толщиной около 10 мм. Сразу за линзой устанавливается диск — диафрагма с отверстием по центру диаметром 25 — 30 мм — это необходимо с целью уменьшения значительных искажений изображения, получаемых за счет одиночной линзы. Это скажется на уменьшении количества света, собираемого объективом. Объектив устанавливается ближе к краю основной трубы.
Окуляр устанавливается в окулярном узле ближе к его краю. Для этого вам придется изготовить из картона крепление для окуляра. Оно будет состоять из цилиндра равного по диаметру окуляру. Этот цилиндр будет крепиться к внутренней стороне трубы двумя дисками диаметром равным внутреннему диаметру окулярного узла с отверстием равным по диаметру окуляру.
Фокусировка будет производиться изменением расстояния между объективом и окуляром, за счет движения окулярного узла в основной трубе, а фиксация будет происходить за счет трения. Фокусировку удобно выполнять на ярких и больших объектах, таких как Луна, яркие звезды, близлежащие здания.
При построении телескопа необходимо учитывать, что объектив и окуляр должны быть параллельны друг другу, а их центры должны находиться строго на одной линии.
Можно также поэкспериментировать с диаметром отверстия диафрагмы и найти оптимальный. Если использовать линзу с оптической силой 0.6 диоптрии (фокусное расстояние равно 1/0.6, а это около 1.7 м) — это позволит увеличить отверстие диафрагмы и повысить увеличение, однако увеличит длину трубы до 1.7 м.
Стоит всегда помнить, что в телескоп и любой другой оптический прибор нельзя смотреть на солнце. Это моментально повредит ваше зрение.
Итак, вы познакомились с принципом построения простого телескопа и можете теперь сделать его своими руками. Существуют другие варианты телескопа из очковых линз или телеобъективов. Любые детали изготовления, а также другую интересующую вас информацию вы можете найти на сайтах и форумах по астрономии и телескопостроению. Это очень широкая область, ею занимаются как совсем новички, так и профессиональные астрономы.
И помните, стоит лишь окунуться в неизвестный вам ранее мир астрономии — и при вашем желании он покажет вам множество сокровищ звездного неба, научит технике наблюдений, фотографирования совершенно разнообразных объектов и многому другому, о чем вы даже не догадывались.
Ясного неба вам!
Видео: как сделать телескоп своими руками
Можно с уверенностью сказать, что все когда-либо мечтали поближе рассмотреть звезды. С помощью бинокля или подзорной трубы можно полюбоваться ярким ночным небом, однако вы вряд ли сможете разглядеть в эти приборы что-то подробно. Здесь понадобится более серьезная аппаратура - телескоп. Чтобы иметь у себя дома такое чудо оптической техники, необходимо выложить крупную сумму, что не всем любителям прекрасного по карману. Но не стоит отчаиваться. Можно сделать телескоп своими руками, и для этого, как бы это абсурдно ни звучало, необязательно быть великим астрономом и конструктором. Лишь бы было желание и непреодолимая тяга к неизведанному.
Почему стоит попробовать сделать телескоп?
Совершенно точно можно сказать, что астрономия - наука очень сложная. И требует от человека, ею занимающегося, очень много усилий. Может произойти такая ситуация, что вы приобретете дорогостоящий телескоп, а наука о Вселенной вас разочарует, или вы попросту поймете, что это совершенно не ваше занятие.
Для того чтобы разобраться, что к чему, достаточно сделать телескоп для любителя. Наблюдение за небом через такой аппарат позволит увидеть в разы больше чем через бинокль, а также вы сможете разобраться, интересно ли вам это занятие. Если вы загоритесь изучением ночного неба, тогда, вам, конечно, не обойтись без профессионального аппарата.
Что можно увидеть в самодельный телескоп?
Описания того, как сделать телескоп, можно отыскать во многих учебниках и книгах. Такой аппарат позволит четко рассмотреть лунные кратеры. С помощью него можно увидеть Юпитер и даже разглядеть четыре его основных спутника. Знакомые нам со страниц учебников кольца Сатурна также могут быть замечены при помощи телескопа, своими руками изготовленного. Кроме этого, еще множество небесных тел можно увидеть своими глазами, например, Венеру, большое количество звезд, скоплений, туманностей.
Немного об устройстве телескопа
Главные части нашего агрегата - это его объектив и окуляр. С помощью первой детали собирается свет, источаемый небесными телами. То, насколько далекие тела можно будет видеть, а также каково будет увеличение прибора, зависит от диаметра объектива. Второй же участник тандема, окуляр, предназначен для увеличения получаемой картинки, чтобы наш глаз мог любоваться красотами звезд.
Теперь о двух самых распространенных типах оптических устройств - рефракторах и рефлекторах. Первый тип имеет объектив, выполненный из системы линз, а второй - зеркальный объектив. Линзы для телескопа, в отличие от рефлекторного зеркала, достаточно легко можно найти в специализированных магазинах. Покупка зеркала для рефлектора обойдется недешево, а его самостоятельное изготовление будет для многих невыполнимо. Поэтому, как уже стало понятно, мы будем собирать именно рефрактор, а не зеркальный телескоп. Закончим теоретический экскурс понятием об увеличении телескопа. Оно равняется отношению фокусных расстояний объектива и окуляра.
Как сделать телескоп? Подбираем материалы
Для того чтобы начать сборку аппарата, необходимо запастись 1-диоптриевой линзой или ее заготовкой. К слову сказать, такая линза будет с фокусным расстоянием один метр. Диаметр заготовок будет около семидесяти миллиметров. Нужно также отметить, что линзы для телескопа лучше не выбирать очковые, так как в основном они имеют вогнуто-выпуклую форму и плохо подходят для телескопа, хотя если они есть под рукой, то можно использовать и их. Рекомендуется использовать длиннофокусные линзы двояковыпуклой формы.
В качестве окуляра можно взять обычную лупу тридцатимиллиметрового диаметра. Если есть возможность достать окуляр от микроскопа, то, несомненно, стоит этим воспользоваться. Он отлично подойдет и для телескопа.
Из чего же сделать корпус для нашего будущего оптического помощника? Отлично подойдут две трубы разного диаметра из картона или плотной бумаги. Одна (та, что короче) будет вставляться во вторую, с большим диаметром и более длинную. Трубу с меньшим диаметром следует сделать длиной сантиметров двадцать - это в итоге будет окулярный узел, а основную рекомендуется сделать метровой. Если под рукой не найдется нужных заготовок - не беда, корпус можно смастерить из ненужного рулона обоев. Для этого обои наматываются в несколько слоев для создания нужной толщины и жесткости и проклеиваются. Каким сделать диаметр внутренней трубы, зависит от того, какую мы используем линзу.
Подставка для телескопа
Весьма важный момент в создании своего телескопа - подготовка специальной подставки для него. Без таковой будет почти невозможно им пользоваться. Есть вариант установки телескопа на штатив от фотоаппарата, который снабжен двигающейся головкой, а также крепежом, который позволит фиксировать различные положения корпуса.
Сборка телескопа
Линза для объектива закрепляется в маленькой трубе выпуклостью наружу. Крепить ее рекомендуется с помощь оправы, представляющей собой кольца, по диаметру схожие с самой линзой. Прямо за линзой, дальше по трубе, необходимо оборудовать диафрагму в виде диска с тридцатимиллиметровым отверстием строго посередине. Диафрагма предназначена для сведения на нет искажений картинки, появляющихся в связи с использованием одиночной линзы. Также установка ее повлияет на уменьшение света, которое получает объектив. Сам объектив телескопа монтируется около основной трубы.
Естественно, что в окулярном узле не обойтись без самого окуляра. Для начала необходимо приготовить для него крепления. Делаются они в виде картонного цилиндра и схожи с окуляром по диаметру. Крепление устанавливается внутрь трубы с помощью двух дисков. Они такого же диаметра, что и цилиндр, и имеют отверстия посередине.
Настройка аппарата в домашних условиях
Фокусировать изображение необходимо с помощью расстояния от объектива до окуляра. Для этого окулярный узел перемещается в основной трубе. Так как трубы должны быть хорошо прижаты вместе, то необходимое положение будет надежно зафиксировано. Процесс настройки удобно производить на больших ярких телах, например, Луне, также и соседний дом подойдет. При сборке очень важно добиться того, чтобы объектив с окуляром располагались параллельно и их центры были на одной прямой.
Еще один способ сделать телескоп своими руками заключается в изменении размера диафрагмы. Варьируя ее диаметр, можно добиться оптимальной картинки. Используя оптические линзы 0,6 диоптрий, которые имеют фокусное расстояние примерно два метра, можно добиться увеличения диафрагмы и сделать приближение на нашем телескопе гораздо больше, однако стоит понимать, что корпус при этом тоже увеличится.
Осторожно - Солнце!
По меркам Вселенной наше Солнце - далеко не самая яркая звезда. Однако для нас это очень важный источник жизни. Естественно, что, имея телескоп в своем распоряжении, многим захочется рассмотреть его поближе. Но надо знать, что это очень опасно. Ведь солнечный свет, проходя через построенные нами оптические системы, может сфокусироваться до такой степени, что будет способен прожечь насквозь даже толстую бумагу. Что уж говорить о нежной сетчатке наших глаз.
Поэтому надо запомнить очень важное правило: нельзя смотреть на Солнце в приближающие устройства, тем более в телескоп домашний, без специальных средств защиты. Такими средствами считаются светофильтры и способ проецирования изображения на экран.
Что если собрать телескоп своими руками не получилось, а посмотреть на звезды очень хочется?
Если вдруг по какой-то причине сборка самодельного телескопа невозможна, то не стоит отчаиваться. Можно подыскать телескоп в магазине за приемлемую цену. Сразу же возникает вопрос: "А где они продаются?" Такую технику можно найти в специализированных магазинах астроприборов. Если такого в вашем городе нет - тогда стоит посетить магазин фототехники или найти другой магазин, торгующий телескопами.
Если вам повезло - в вашем городе есть специализированный магазин, да еще с профессиональными консультантами, тогда вам точно туда. Перед походом рекомендуется посмотреть обзор телескопов. Во-первых, вы разберетесь с характеристиками оптических устройств. Во-вторых, вас будет труднее обмануть и подсунуть некачественный товар. Тогда вы точно не разочаруетесь в покупке.
Несколько слов о покупке телескопа через Всемирную сеть. Этот вид покупок становится очень популярным в наше время, и не исключено, что вы воспользуетесь именно им. Весьма удобно: вы подыскиваете нужный вам аппарат, а потом заказываете. Однако можно наткнуться на такую неприятность: после долгого выбора может оказаться, что товара уже нет в наличии. Гораздо более неприятная проблема - это доставка товара. Не секрет, что телескоп - очень хрупкая вещь, поэтому вам могут довезти лишь осколки.
Возможен вариант покупки телескопа с рук. Такой вариант позволит неплохо сэкономить, однако следует хорошо подготовиться, чтобы не купить сломанную вещь. Неплохое место для того, чтобы найти потенциального продавца, - форумы астрономов.
Цена за телескоп
Рассмотрим некоторые ценовые категории:
Около пяти тысяч рублей. Такой прибор будет соответствовать характеристикам, которые имеет телескоп, своими руками сделанный в домашних условиях.
До десяти тысяч рублей. Этот аппарат наверняка будет больше подходить для качественного наблюдения ночного неба. Механическая часть корпуса и комплектация будет весьма скудной, и, может быть, вам придется потратиться на некоторые запасные части: окуляры, фильтры и т. д.
От двадцати до ста тысяч рублей. К этой категории относятся профессиональные и полупрофессиональные телескопы. Наверняка новичку будет незачем зеркальный аппарат с астрономической стоимостью. Это попросту, как говорится, пустая трата денег.
Заключение
В итоге мы познакомились с важной информацией о том, как сделать простой телескоп своими руками, и некоторыми нюансами покупки нового аппарата для наблюдения за звездами. Кроме способа, который мы рассмотрели, существуют и другие, но это уже тема для иной статьи. Вне зависимости от того, собрали ли вы телескоп в домашних условиях или приобрели новый, астрономия позволит вам погрузиться в неизведанный мир и получить впечатления, которых вы никогда раньше не испытывали.
Какого только хлама не найдешь порой в своих закромах. В ящичках комода на даче, в сундучках на чердаке, среди вещей под старым диваном. Вот бабушкины очки, вот складная лупа, вот испорченный,глазок"" от входной двери, а вот куча линз от разобранных фотоаппаратов и диапроекторов. Выбросить жалко, и лежит вся эта оптика без дела, только место занимает.
Если у Вас есть желание и время, то попробуйте из этого хлама сделать полезную вещь, например, подзорную трубу. Хотите сказать, что уже пробовали, да формулы в книжках-подсказках больно сложными оказались? Давайте еще раз попробуем, по упрощенной технологии. И все у Вас получится.
Вместо того, чтоб прикидывать на глазок, что с чем получится, попытаемся все дальнейшее сделать по науке. Линзы бывают увеличительные и уменьшительные. Разложим все имеющиеся линзы на две кучки. В одной увеличительные, в другой кучке уменьшительные. В разобранном,глазке"" от двери есть и увеличительные, и уменьшительные линзы. Такие маленькие линзочки. Они нам тоже пригодятся.
Теперь все увеличительные линзы протестируем. Для этого нужна длинная линейка и само собой бумажка для записей. Хорошо бы еще солнышко светило за окном. С солнышком результаты были бы точней, но подойдет и горящая лампочка. Тестируем линзы следующим образом:
-Измеряем длину фокуса увеличительной линзы. Ставим линзу между солнышком и бумажкой, и отодвигая бумажку от линзы или линзу от бумажки, находим самую маленькую точку схождения лучей. Это и будет длина фокуса. Измеряем его (фокус) на всех линзах в миллиметрах и запишем результаты, чтоб потом не мучиться с определением пригодности линзы.
Чтоб и дальше все было по научному, запоминаем простенькую формулу. Если 1000 миллиметров (один метр) разделить на длину фокуса линзы в миллиметрах, то получим силу линзы в диоптриях. А если нам известны диоптрии линз (из магазина оптика), то разделив метр на диоптрии получим длину фокуса. Диоптрии на линзах и увеличительных лупах обозначаются значком умножения сразу после цифры. 7x; 5x; 2,5x; и т.д.
С уменьшительными линзами подобное тестирование не получится. Но они тоже обозначаются также в диоптриях и тоже соответственно диоптриям имеют фокус. Но фокус уже будет отрицательным, но совсем не мнимым, вполне реальным и в этом мы сейчас убедимся.
Возьмем самую длиннофокусную увеличительную линзу из имеющихся в нашем наборе и сложим ее с самой сильной уменьшительной линзой. Общая длина фокуса обеих линз сразу уменьшится. Теперь попробуем посмотреть через обе линзы в сборе, уменьшительной к себе.
Теперь потихоньку отодвигаем увеличительную линзу от уменьшительной, и в итоге, возможно, получим слегка увеличенное изображение предметов за окном.
Обязательное условие тут должно быть следующее. Фокус уменьшительной (или отрицательной) линзы должен быть меньше увеличительной (или положительной) линзы.
Введем новые понятия. Положительная линза, она же передняя линза называется еще объективом, а отрицательная или задняя, та что ближе к глазу называется окуляром. Сила подзорной трубы равна делению длины фокуса объектива на длину фокуса окуляра. Если от деления получится число больше единицы, то подзорная труба будет что-то показывать, если меньше единицы, то в трубу ничего не увидишь.
Вместо отрицательной линзы в окулярах можно применять и короткофокусные положительные линзы, но изображение уже будет перевернутым и телескоп немного длинней.
Кстати длина телескопа равна сумме длин фокусов объектива и окуляра. Если окуляр положительная линза, то к фокусу объектива прибавляется фокус окуляра. Если окуляр из отрицательной линзы, то плюс к минусу равно минус и от фокуса объектива, фокус окуляра уже вычитается.
Значит основные понятия и формулы следующие:
-Длина фокуса линзы и диоптрия.
-Увеличение подзорной трубы (фокус объектива делим на фокус окуляра).
-Длина подзорной трубы (сумма фокусов объектива и окуляра).
ВОТ И ВСЯ СЛОЖНОСТЬ!!!
Теперь еще немного технологии. Помните, наверно, что подзорные трубы делаются складными, из двух, трех и более частей-колен. Эти колена делаются не только для удобства, но и для конкретной регулировки расстояния от объектива до окуляра. Поэтому максимальная длина подзорной трубы, немного больше суммы фокусов, а подвижные части трубы позволяю регулировать растояние между линзами. Плюс и минус к теоретической длине трубы.
Объектив и окуляр должны быть на одной (оптической) оси. Поэтому никакой болтанки колен трубы относительно друг друга не должно быть.
Внутреннюю поверхность трубок необходимо выкрасить в матовый (не блестящий) черный цвет или можно оклеить внутреннюю поверхность трубы черной (выкрашеной) бумагой.
Желательно, чтобы внутренняя полость подзорной трубы была герметична, тогда труба потеть внутри не будет.
И последние два совета:
-не увлекайтесь большими увеличениями.
-если захотите сделать самодельный телескоп, то моих разъяснений для Вас вероятно будет маловато, почитайте специальную литературу.
Не поймете что к чему в одной книжке, возьмите другую, третью, четвертую и в какой-то по счету книжке Вы все равно получите ответ на свой вопрос. Если же случится, что ответа в книжках (и в Интернете) Вы не найдете, то Поздравляю! Вы достигли уровня когда ответа уже ждут от ВАС самого.
Нашел в Интернете очень интересную статью по этой же теме:
http://herman12.narod.ru/Index.html
Хорошее лополнение к моей статье предлагает автор с прозы.ру Котовский:
Чтобы даже такой небольшой труд не пропал зря, не следует забывать о диаметре объектива, от которого зависит выходной зрачок прибора, рассчитываемый как диаметр объектива деленный на увеличение трубы.
Для телескопа выходной зрачок может быть около миллиметра. Значит, из объектива диаметром 50 мм можно выжать (подобрав подходящий окуляр) 50-кратное увеличение. При бОльшем увеличении картинка будет ухудшаться из-за дифракции и терять яркость.
Для "земной" трубы выходной зрачок должен быть не менее 2,5 мм (лучше - больше. У армейского бинокля БИ-8 - 4 мм). Т.е. для "земного" пользования с 50-миллиметрового объектива не следует выжимать более 15-20-кратного увеличения. Иначе картинка будет темнеть и размываться.
Из этого следует, что линзы диаметром меньше 20 мм для объектива не годятся. Разве что, вам достаточно 2-3 кратного увеличения.
Вообще, объектив из очковых линз - некомильфо: менисковые искажения из-за выпукло-вогнутости. Должна быть линза-дуплекс, а то и триплекс, если короткофокусная. Хороший объектив просто так среди хлама не найдешь. Разве что, завалялся объектив "фоторужья" (супер!), корабельный коллиматор или артиллерийский дальномер:)
Об окулярах. Для трубы Галлилея (окуляр с рассеивающей линзой) следует использовать диафрагму (кружок с дыркой) диаметром, равным рассчетному размеру выходного зрачка. Иначе при смещении зрачка в сторону от оптической оси будут сильные искажения. Для трубы Кеплера (окуляр собирающий, картинка перевернута) однолинзовые окуляры дают большие искажения. Нужно хотя бы двухлинзовый окуляр Гюйгенса или Рамсдена. Лучше готовый - от микроскопа. В крайнем случае можно использовать объектив от фотоаппарата (не забудьте полностью раскрыть лепестковую диафрагму!)
О качестве линз. Из дверных глазков все в мусорку! Из оставшихся вывирайте линзы с просветляющим покрытием (характерный лиловый отблеск). Отсутствие просветления допускается на поверхностях, обращенных наружу (к глазу и к объекту наблюдения). Лучшие линзы - из оптических приборов: кино-фотоаппаратов, микроскопов, биноклей, фотоувеличителей, диапроекторов - на худой конец. Готовые окуляры и объективы из нескольких линз не спешите разбирать! Лучше использовать целиком - там все подобрано наилучшим образом.
И еще. При больших увеличениях (>20) трудно обойтись без штатива. Картинка пляшет - ничего не разобрать.
Не следует стремиться делать трубу покороче. Чем длиннее фокусное расстояние объектива (точнее - его отношение к диаметру), тем меньше тревования к качеству всей оптики. Именно поэтому в старину подзорные трубы были намного длинее, чем современные бинокли.
Самую лучшую самодельную трубу я сделал так: давным давно в Салавате купил задешево детскую игрушку - пластмассовую подзоркную трубу (Галлилея). У нее было 5-кратное увеличение. Но у нее был объектив-дуплекс диаметром почти 50 мм! (Видимо, некондиция с "оборонки").
Много позже я приобрел недорого маленький китайский монокуляр 8-кратный с объективом 21мм. Там мощный окуляр и компактная оборачивающия система на призмах с "крышей".
Я их "скрестил"! Из игрушки удалил окуляр, из монокуляра - обектив. Сложил, скрепил. Игрушку предварительно изнутри оклеил черной бархатной бумагой. Получил мощную 20-кратную компактную трубу высокого качества.
Человеческое любопытство не знает границ. Нам всегда хочется заглянуть в самые далекие уголки нашего мира, в те уголки, до которых нельзя добраться. Именно это желание подтолкнуло человека создать такой оптический прибор как бинокль.
Сегодня разновидностей биноклей огромное количество, от самых простых до таких, которые даруют возможность видеть в темноте и записывать изображение. Устройство бинокля тоже различается в зависимости от оптических систем. Мы попробуем сделать простенький прибор, который позволит сделать первые шаги в наблюдательной астрономии.
Для изготовления понадобится:
- Очки. В принципе подойдут любые, но желательно с круглыми линзами и небольшим увеличением.
- Две одинаковые лупы. Они должны быть обязательно одинаковые, в противном случае смотреть в бинокль будет некомфортно, т.к., каждая лупа будет давать разное увеличение. Желательно использовать лупы в оправе («часовые») их легче прикрепить к тубусу.
- Листы ватмана или другой плотной бумаги.
- Скотч.
- Черная краска.
- Коробок спичек.
Теория
Прежде чем мы узнаем как своими руками сделать бинокль и приступим к непосредственному изготовлению, необходимо кое в чем разобраться. Конструкция нашего прибора будет системы Кеплера. Как известно, увеличение зрительной трубы этой системы — (K), равно отношению фокусного расстояния объектива (у нас это линзы очков) – (F), к фокусному расстоянию окуляра (лупа) – (f).
То есть, получаем такую формулу:
K = F / f
Как определить фокусное расстояние? Делается это просто: линзу направляем на источник света (электрическая лампа), с обратной стороны линзы подставляем белый экран (лист бумаги), затем постепенно отодвигаем экран от линзы и добиваемся четкого изображения источника света на листе. Измерив расстояние между линзой и экраном, мы получим фокусное расстояние. Согласно практике f обычно находится в интервале от 0.03 до 0.09 метра, а F от 0.3 до 0.9 метра. Исходя из этого, можно сделать вывод, что увеличение нашего самодельного бинокля будет около 10 крат.
Подбирая линзы для прибора, можно менять увеличение в любую сторону, но гнаться за слишком большим увеличением все же не стоит, причиной этого является уменьшение светосилы и поля зрения бинокля.
Как сделать бинокль
Ну вот с теорией вроде бы разобрались, линзы подобрали, фокусные расстояния вычислили, теперь можно перейти непосредственно к сборке прибора.
Устройство бинокля
- Берем два листа плотной бумаги и окрашиваем их с одной стороны черной краской. Затем скручиваем из них две трубы, скручивать нужно таким образом, чтобы окрашенная сторона оказалась внутри (это исключит засветку при наблюдении). Длина каждой из труб должна быть примерно равна фокусному расстоянию объектива (F).
- Прикладываем очки к трубкам и скотчем закрепляем дужки к бумаге.
- Изготавливаем трубки для окуляров (они должны быть тоже окрашены с внутренней стороны). Прикрепляем к ним часовые лупы. Окулярные трубки должны входить в объективные с небольшим трением (усилием). Впоследствии при наблюдении, их нужно будет перемещать для наведения резкости самодельного бинокля.
- Между трубками объективов вставляем коробок спичек и закрепляем его скотчем.
Прибор готов. Стоит сразу отметить, что изображение в нем будет перевернутое. Если бинокль будет использоваться для наблюдения за звездами, то этот недостаток не играет никакой роли (ведь в космосе нет понятий «верх» и «низ»). Но если использовать прибор для наблюдения за наземными объектами, то следует сделать оборачивающую систему. Делается это добавлением к конструкции еще одной линзы.
Оборачивающая система
Добавляем к каждой трубке лупу. Располагаем их после окуляра, расстояние подбирается экспериментально (выйдет около f*2). Во время эксперимента, вы скорее всего обнаружите интересный факт: если после того как оборачивающий эффект появиться отодвигать линзу еще, то начнет расти кратность бинокля. Таким образом, можно довести увеличение до 50 крат, при приемлемой видимости.
Если деталей для изготовления бинокля не хватает, то можно сделать зрительную трубу (ее устройство показано на представленной выше схеме).
На что способен самодельный бинокль
Хоть получившийся прибор не такой сложный (в плане оптической системы), тем не менее, он значительно расширяет возможности наших глаз. Если взглянуть через него на ночное небо, можно увидеть миллионы новых звездочек, которые невооруженным взглядом вообще не видны. Взглянув на юпитер, можно заметить его спутники. Ну конечно же луна приоткроет вам свои тайны.
Также можно наблюдать за пятнами на солнце. Для этого изображение бинокля проецируйте на непрозрачный экран.
Внимание! Ни в коем случае не смотрите через бинокль / зрительную трубу, на солнце это может привести к сильнейшему ожогу сетчатки глаза, что впоследствии может стать причиной слепоты.
Если хочется вывести изображение на монитор компьютера, кто к окуляру прикрепляем вебкамеру, предварительно отсоединив у нее свой объектив. Расстояние от окуляра до матрицы камеры подбирается экспериментально.
Вот таким несложным способом, можно смастерить своими руками простенький бинокль, который возможно положит начало конструированию более сложных приборов.
