11. Оптична система зорової труби. Типи фокусування.

Оптична система зорової труби складається з об’єктива, окуляра, фокусуючої лінзи і скляної пластинки (сітки ниток).

Конструктивно зорові труби можуть мати об’єктив і окуляр як позитивні лінзи (труба Кеплера) і об’єктив – позитивна лінза, а окуляр – негативна (труба Галілея). Труба Галілея дає пряме, а труба Кеплера – обернене зображення.

Пряма, що проходить через центр об’єктива і центр перехрестя сітки ниток, називають візирною віссю.

Пряма, що проходить через центр об’єктива і центр окуляра, називають оптичною віссю.

Фокусування зорової труби полягає в суміщенні зображення предмету в площині сітки ниток.

Види фокусування.

Фокусування буває двох видів:

1. Зовнішнє – коли сітка ниток і окуляр рухаються одночасно. Таке фокусування застосовують в приладах більш старих конструкцій. Недоліком цих конструкцій є те, що змінюється довжина зорової труби. В середину зорової труби може попасти пил та ін. Такі прилади на сьогодні застосовують мало.

2. Внутрішнє – коли сітка ниток і окуляр не рухаються. Рухається тільки фокусна лінза (за допомогою кремальєри). При цьому зображення предмета фокусується в площину сітки ниток.

Рис.3.8. Зорова труба з внутрішнім фокусуванням

1. – об’єктив;

2. – фокусуюча лінза;

3. – сітка ниток;

4. – окуляр;

5. – кремальєра.

Переваги зорових труб з внутрішнім фокусуванням:

1. Постійна довжина;

2. Герметичність;

3. Малі розміри.

Недоліки зорової труби з внутрішнім фокусуванням:

1. Втрати світла (за рахунок фокусуючої лінзи);

2. При переміщенні фокусуючої лінзи може змінюватись напрям візирної вісі.

Лекція №4

12. Основні характеристики зорової труби, методи їх визначення.

Основними характеристиками зорової труби є:

1. Збільшення Г^х;

2. Кут поля зору 2W;

3. Роздільна здатність ά;

4. Якість зображення.

Збільшення геодезичних приладів Г ^х знаходиться в межах ві 15 до 40 крат, інколи 50^х (для астрономічних приладів). Чим більше збільшення, тим менше поле зору β0.

Збільшення визначають за формулою:

(4.1) (4.2)

Зорова труба зменшує лінійні розміри предметів, збільшуючи при цьому кут поля зору.

Методи визначення:

1. Шляхом вимірювання Д_вхід. і d_вих.

2. В польових умовах, по рейці.

Кут поля зору.

Полем зору називають частину простору, що видна в нерухому зорову трубу. Поле зору обмежується круглим отвором – діафрагмою. Цією діафрагмою є діафрагма сітки ниток, що знаходиться в фокальній площині обєктива.

Під полем зору зорової труби розуміють поле зору обєктива. Воно знаходиться в межах 2W=5⁰-6⁰.

Метод визначення: вимірювання по горизонтальному та вертикальному кругах.

Роздільна здатність характеризує здатність оптичної системи давати роздільно зображення двох малих предметів. Теоретично:

(4.3); _ока=60

Роздільна здатність визначається по ДЕСТованих шкалах-мірах. Шкала-міра являє собою шкалу квадратів, що мають штрихи з різними відстанями у чотирьох напрямах.

Рис.4.1. Шкали міри

На практиці ця шкала розташовується в фокальній площині коліматора.

Рис.4.2. Коліматор

Коліматор - це такий геодезичний прилад, який має обєктив в фокальній площині якого може бути встановлена діафрагма, світлова щілина або інший предмет, що розглядається. З коліматора завжди виходить паралельний пучок променів. Тому незалежно на якій відстані від коліматора встановлено геодезичний прилад. В горизонтальну трубу спостерігають шкалу-міру. Той квадрат, де бачать штрихи всіх чотирьох напрямків роздільно, буде визначати роздільну здатність. Ця величина (роздільна здатність квадрату) береться з паспорта.

В лабораторних умовах, де відсутній коліматор, визначення ведеться по такій же шкалі-мір; але вимірюється відстань від приладу до шкали, відстань між штрихами шкали-міри. Потім за формулою:

(4.4), де

а – мінімальна відстань між двома штрихами шкали-міри;

s – відстань від приладу до шкали-міри.

Якість зображення.

Її можна визначити , якщо в фокальний площині коліматора розташувати круглу діафрагму маленького отвору .Тоді при спостереженні в геодезичний прилад на всьому полі зору ця точка має бути видна чітко , без ореолів ,хвостів , фарбування (забарвлення).

В реальних умовах якість зображення можна перевірити в ночі по яскравій зірці.