Среди наблюдателей, работающих с телескопом, могут оказаться не только люди с нормальньм зрением, но и близорукие и дальнозоркие. Для близорукого глаза окуляр приходится несколько приблизить к зеркалу, для дальнозоркого - отодвинуть. Величину, на которую надо переместить окуляр, можно определить по формуле
где Д - число диоптрий близорукого или дальнозоркого глаза (для близорукого эта величина берется со знаком «минус», для дальнозоркого - со знаком «плюс»), ф - фокусное расстояние окуляра в миллиметрах. Например, близорукость наблюдателя - 3 диоптрии, фокусное расстояние окуляра 40 мм. Перемещение окуляра составит
Чем больше близорукость (или дальнозоркость) наблюдателя, тем больше придется передвигать окуляр. Наоборот, чем меньше фокусное расстояние окуляра, тем меньше надо его передвигать при той же близорукости. По приведенной формуле читатель без труда определит, насколько ему при дется передвигать окуляр, а значит, и сможет вычислить необходимую длину фокусировочной трубки.
Есть еще несколько причин, по которым приходится передвигать окуляр, добиваясь наилучшей фокусировки. При изменениях температуры воздуха из-за температурных деформаций зеркала его радиус кривизны и фокусное расстояние изменяются, поэтому требуется небольшая перефокусировка окуляра. Перефокусировка требуется и при смене окуляров из-за небольших ошибок в размерах их оправ. При наблюдении земных предметов, когда расстояние до предмета не равно «бесконечности», приходится слегка выдвигагь окуляр, этот эффект уже хорошо заметен при фокусном расстоянии зеркала 1000 мм и расстоянии до объекта менее 1,5 - 2 км.
Для определения смещения фокальной плоскости воспользуемся формулой Ньютона x1*x2=f2, где x1 - расстояние от предмета до переднего фокуса системы, x2 - расстояние от заднего фокуса до изображения предмета. Это именно та величина, на которую нужно сместить окуляр, чтобы изображение близко расположенного предмета стало резким Если расстояние до предмета существенно больше фокусного расстояния телескопа, под x1, можно понимать расстояние от предмета до объектива или зеркала телескопа. В этом случае x2=f2/x1. Например, 150 -миллиметровый телескоп автора с f'=960 мм при наблюдении телевизионной башни в 1200 метрах (1 200 000 мм) приходится перефокусировать на x2 = 9602/1200000 = 0,77мм.
Исходя из этих предпосылок рассмотрим простейшую конструкцию фокусировочного устройства (рис. 100, а) Оно состоит из двух трубок: неподвижной 1, которая крепится непосредственно к трубе телескопа, и подвижной 2, которая с трением, но плавно перемещается в первой.
Рис. 100. Фокусировочные устройства: 1 - неподвижная и 2 - подвижная грубки, 3 - винт, 4 - валик с накаткой, 5 - фланец
БОльшую по диаметру трубку вклеивают в круглое отверстие в стенке трубы телескопа, которое сначала высверливается по окружности дрелью, а потом обрабатывается полукруглым напильником. Чтобы склейка была прочной, смочим в эпоксидной смоле жгутик иа ваты, следя за тем, утобы вата полностью пропиталась смолой, и проконопатим этим жгутиком место склейки, чтобы образовался плотный шов. После затвердевания смолы обрабатываем шов напильником.
Вставим меньшую трубку в первую и станем, слегка поворачивая ее, вдвигать или выдвигать. Чтобы трубка не проваливалась в неподвижную, на краю подвижной надо сделать бортик. Окуляр вставляется в подвижную трубку также на трении.
Можно несколько усовершенствовать это устройство, если на наружной трубке просверлить серию одинаковых отверстий вдоль спиральной линии, а потом распилить их надфилем, чтобы получился криволинейный направляющий паэ одинаковой ширины. В подвижной трубке сверлится отверстие и нарезается метчиком резьба для винта М4 - М6. Вставив винт в направляющую щель, ввернем его в отверстие с резьбой в подвижной трубке. Ведя за винт 3, можно с удобством перемещать подвижную трубку. Вместо стандартного винта лучше сделать специальный поводок. Для этого на стержне подходящего диаметра нарезаем леркой резьбу на длину чуть больше толщины стенки подвижной трубки. Остальную часть стержня оставляем гладкой.
Если вы имеете доступ к токарно-винторезному станку, можно и подвижную трубку снабдить резьбой с шагом около 2 мм (рис 100, б). Резьбу лучше сделать однозаходную: так и проще и удобнее В этом случае неподвижная трубка должна быть снабжена фланцем 5, с помощью которого она крепится к трубе телескопа. Подвижная трубка снабжается валиком с накаткой 4 Для того чтобы окуляр надежно держался на своем месте, надо на конце подвижной трубки сделать пропилы, как показано на рис. 100, а, в, и несколько подогнуть внутрь образовавшиеся концы.
Будет хорошо, если удастся достать старое фокусировочное устройство микроскопа с кремальерой: специальной зубчатой гребенкой, по которой катится зубчатое колесо с тем же шагом зубьев (кремальеру с гребенкой можно заменить устройством, применяемым в фотоувеличителях: гладкой направляющей, по которой катится обрезиненный ролик). На валу этого колеса установлена ручка - штурвальчик, которую наблюдатель вращает. Зубчатое колесо толкает гребенку, а та в свою очередь заставляет подвижную трубку с окуляром передвигаться вдоль оси.
Если у вас есть доступ к фрезерному станку, можно гребенку нарезать прямо на подвижной трубке Для этого, выточив и тщательно подогнав подвижную трубку к неподвижной, устанавливаем подвижную трубку в тисках фрезерного станка перпендикулярно к дисковой фасонной зуборезной фрезе и начинаем последовательно нарезать зуб за зубом, перемещая каретку с тисками вдоль оси трубки каждый раз на величину шага, который надо предварительно замерить на специально подобранной широкой шестеренке, которая будет служить в окончательно собранном узле. Детали этого устройства хорошо видны на рис. 100, в.
Длина подвижной трубки должна быть такой, чтобы при самом большом выдвижении она на 1,5 своего диаметра оставалась в неподвижной трубке.
Внутренний диаметр подвижной трубки выбираегся из расчета, чтобы стенки трубки не срезали конуса лучей. Приблизительно этот диаметр можно определить, если к диаметру конуса лучей в том сечении его, где он входит в трубку, прибавить линейный поперечник поля зрения. Если при определении размеров диагонального зеркала мы допускали некоторое виньетирование пучка на краю, то в случае с окулярной трубкой виньетирование должно быть исключено, так как край трубки расположен слишком близко к фокальной поверхности и границы срезаемой части слишком резки. Поэтому виньетирование лучше всего полностью исключить.
Предыдущий параграф |
Глава пятая |
Следующий параграф |