Távcső - Binoculars

A Wikipédiából, az ingyenes enciklopédiából
Tipikus Porro prizma távcső
Tipikus Porro prizma távcső

A távcső vagy a terepi szemüveg két fénytörő teleszkóp, amelyek egymás mellé vannak szerelve, és azonos irányba mutatnak, lehetővé téve a néző számára, hogy mindkét szemét használja ( távcsőlátás ) távoli tárgyak megtekintésekor. A legtöbb távcsövek vannak méretezve, hogy tartanak mindkét kezét használva, bár méretben eltérőek a látcsövet a nagy talapzat -mounted katonai modellek.

Ellentétben a ( monokuláris ) távcső, távcső segítségével a felhasználók egy háromdimenziós kép : minden szemlencse ajándékokat egy kicsit más képet minden a néző szeme és a parallaxis lehetővé teszi a vizuális kéreg , hogy létrehoz egy benyomást a mélység .

Optikai kialakítások

Galileai

Galileai távcső

Szinte a teleszkóp 17. századi feltalálásából kiderült, milyen előnyökkel jár, ha kettőt egymás mellé szerelnek a binokuláris látáshoz. A legtöbb korai távcső galileai optikát használt ; vagyis domború objektívet és homorú szemlencsét használtak . A galileai kialakítás előnye, hogy egyenes képet mutat, de szűk látómezővel rendelkezik, és nem képes nagy nagyításra. Ezt a konstrukciót továbbra is nagyon olcsó modellekben, valamint opera- vagy színházi szemüvegben használják. A galileai dizájnt használják kis nagyítású távcsöves sebészeti és ékszerészi kagylókban is, mivel nagyon rövidek lehetnek, és egyenes képet hozhatnak létre extra vagy szokatlan felálló optika nélkül, csökkentve a költségeket és az összsúlyt. Nagy kilépési tanulóik is vannak, így a központosítás kevésbé kritikus, és a szűk látómező jól működik ezekben az alkalmazásokban. Ezeket általában szemüvegkeretre szerelik fel, vagy egyedi szemüvegre illesztik.

Kepleri optika

A Keplerian optikát alkalmazó távcsövekben javított kép és nagyobb nagyítás érhető el , ahol az objektív lencséjének képét pozitív szemlencsén (okuláris) keresztül tekintik meg. Mivel a Keplerian konfiguráció fordított képet hoz létre, különböző módszereket használnak a kép jobbra fordítására.

Lencsék felállítása

A relélencse keresztmetszete aprismatikus távcső

A Keplerian optikával ellátott aprismatikus távcsövekben (amelyeket néha "iker távcsöveknek" is neveztek) minden csőben van egy vagy két további lencse ( relélencse ) az objektív és a szem között. Ezeket a lencséket a kép felállítására használják. A felálló lencsékkel ellátott távcsöveknek komoly hátrányuk volt: túl hosszúak. Az ilyen távcsövek az 1800 -as években népszerűek voltak (például G. & S. Merz modellek), de röviddel azután elavultak, hogy a Carl Zeiss cég az 1890 -es években bevezette a továbbfejlesztett prizmás távcsövet.

Prizma

A kialakításhoz hozzáadott optikai prizmák lehetővé tették a kép megfelelő felfelé történő megjelenítését anélkül, hogy annyi lencsére lenne szükség, és csökkentenék a műszer teljes hosszát, általában Porro-prizmával vagy tetőprizmával.

Porro
Dupla Porro prizma kialakítás
Porro prizma távcső

A Porro prizmás távcső Ignazio Porro olasz optikusról kapta a nevét , aki 1854 -ben szabadalmaztatta ezt a képalkotó rendszert. Ezt a rendszert később más távcsőgyártók, nevezetesen a Carl Zeiss cég finomította az 1890 -es években. Az ilyen típusú távcső egy pár Porro prizmát használ Z alakú konfigurációban a kép felállításához. Ez széles távcsövet eredményez, objektívlencsékkel, amelyek jól elkülönülnek és eltolódnak a szemlencsétől , így jobb mélységérzetet biztosítanak. A Porro prizma további előnye, hogy összehajtja az optikai útvonalat úgy, hogy a távcső fizikai hossza kisebb legyen, mint az objektív gyújtótávolsága . A Porro prizma távcsöveket úgy készítették, hogy kis helyen állítsanak fel képet, így a prizmákat használó távcső is így kezdődött.

Tető
Abbe-Koenig "tető" prizma kialakítása
Távcső Schmidt-Pechan "tető" prizmával

Távcsövek segítségével tető prizmák tűnhetett már a 1870-es egy tervezési Achille Victor Emile Daubresse. 1897 -ben Moritz Hensoldt elkezdte forgalmazni a tetőprizmás távcsövet. A legtöbb tetőprizma távcső vagy az Abbe-Koenig prizmát ( Ernst Karl Abbe és Albert Koenig nevét viseli, és Carl Zeiss 1905-ben szabadalmaztatta), vagy a Schmidt-Pechan prizma (1899-ben feltalált) terveit használja a kép felállításához és az optikai út hajtogatásához. Objektív lencséik nagyjából egy vonalban vannak a szemlencsékkel.

A tetőprizmák kialakítása keskenyebb és kompaktabb műszert hoz létre, mint a Porro prizma. A kép fényerejében is van különbség. Porro-prizma távcsövek eredendően a kép világosabb képet eredményez, mint a Schmidt-Pechan tető-prizma távcsövek azonos nagyítású objektív mérete, és az optikai minőség, mert ez a tető-prizma-kialakítás, ezüstözött felületek, amelyek csökkentik a fényáteresztés 12% és 15%. A tetőprizmák kialakítása is szigorúbb tűréseket igényel optikai elemeik igazításához ( kollimáció ). Ez növeli a költségeiket, mivel a tervezés megköveteli tőlük, hogy rögzített elemeket használjanak, amelyeket a gyárban nagyfokú kollimációra kell beállítani. A Porro prizmás távcsöveknek időnként újra kell igazítaniuk a prizmakészleteiket, hogy kollimációba kerüljenek. A tetőprizma kialakításának rögzített beállítása azt jelenti, hogy a távcsőnek általában nincs szüksége újbóli kollimációra.

Optikai paraméterek

Paraméterek szerepel a prizma fedőlap leíró 7 teljesítmény nagyítású távcső egy 50 mm-es objektív átmérője , és egy 372 láb (113 m) látómezőt 1000 yard (910 m)

A távcsövet általában speciális alkalmazásokhoz tervezték. Ezek a különböző kialakítások bizonyos optikai paramétereket igényelnek, amelyek fel vannak tüntetve a távcső prizma fedőlapján. Ezek a paraméterek:

Nagyítás

A binokuláris leírás első számaként (pl. 7 x35, 8 x 50 ) a nagyítás az objektív gyújtótávolságának és a szemlencse gyújtótávolságának az aránya. Ez adja a távcső nagyító erejét (néha "átmérőként" kifejezve). A 7 -es nagyítási tényező például 7 -szer nagyobb képet eredményez, mint az eredeti ilyen távolságból. A kívánt nagyítás nagysága a tervezett alkalmazástól függ, és a legtöbb távcső a készülék állandó, nem állítható jellemzője (a zoom távcső kivétel). A kézi távcsövek jellemzően 7-szeres és 10-szeres nagyítással rendelkeznek, így kevésbé fogékonyak a kezezés hatására. A nagyobb nagyítás kisebb látómezőt eredményez, és állványra lehet szükség a kép stabilitása érdekében. Néhány csillagászati ​​vagy katonai felhasználásra szánt speciális távcső 15x -25x -es nagyítással rendelkezik.

Objektív átmérő

A binokuláris leírás második számaként (pl. 7x 35 , 8x 50 ) az objektív átmérője határozza meg a felbontást (élességet) és azt, hogy mennyi fény gyűjthető össze a kép létrehozásához. Ha két különböző távcső azonos nagyítású, azonos minőségű, és megfelelően illeszkedő kilépő pupillát eredményez (lásd alább), akkor a nagyobb objektívátmérő "fényesebb" és élesebb képet eredményez. A 8 × 40 tehát „fényesebb” és élesebb képet eredményez, mint a 8 × 25, annak ellenére, hogy mindkettő nyolcszorosan nagyítja a képet. A 8 × 40 -es nagyobb elülső lencséi szélesebb fénysugarakat is termelnek (kilépő pupilla), amelyek elhagyják a szemlencséket. Ez kényelmesebbé teszi a megtekintést 8 × 40 -el, mint 8 × 25 -el. Egy 10x50 -es távcső jobb, mint egy pár 8x40 -es távcső a nagyítás, az élesség és a fényáram érdekében. Az objektív átmérőt általában milliméterben fejezik ki. Szokás a távcsöveket nagyítás × objektívátmérő szerint kategorizálni ; például 7 × 50 . A kisebb távcső átmérője akár 22 mm is lehet; 35 mm és 50 mm gyakori átmérők a terepi távcsöveknél; a csillagászati ​​távcső átmérője 70 mm és 150 mm között van.

Látómező

A látómező egy távcső függ annak optikai kialakítás és általában fordítottan arányos a nagyító hatalom. Általában lineáris értékben van feltüntetve, például, hogy hány méter (méter) széles lesz 1000 yardnál (vagy 1000 m), vagy szögértékben , hogy hány fok látható.

Kilépés a tanulóból

A távcső az objektív által összegyűjtött fényt egy sugárba koncentrálja, amelynek átmérője, a kilépő pupilla , az objektívátmérő osztva a nagyító erővel. A maximális hatékony fénygyűjtés és a legfényesebb kép elérése, valamint az élesség maximalizálása érdekében a kilépő pupillának legalább egyenlőnek kell lennie az emberi szem pupillájának átmérőjével: körülbelül 7 mm éjszaka és körülbelül 3 mm nappal, az életkor előrehaladtával csökken. Ha a távcsőből kiáramló fénykúp nagyobb, mint a pupilla, amelybe megy, a pupillánál nagyobb fény kárba veszik. Nappali használat során az emberi pupilla jellemzően körülbelül 3 mm -re tágul, ami körülbelül egy 7 × 21 -es távcső kilépő pupillája. A sokkal nagyobb, 7 × 50 -es távcső nagyobb fénykúpot eredményez, mint a pupilla, ahová belép, és ez a fény napközben kárba veszik. A túl kicsi kilépő pupilla is gyengébb kilátást nyújt a megfigyelőnek, mivel a retina fénygyűjtő felületének csak egy kis részét használják fel. Azokban az alkalmazásokban, ahol felszereléseket kell hordani (madárlesés, vadászat), a felhasználók sokkal kisebb (könnyebb) távcsövet választanak, amelynek kilépő pupillája megfelel a várt íriszátmérőnek, így maximális felbontásúak lesznek, de nem viselik el az elpazarolt rekesz súlyát.

A nagyobb kilépő pupilla megkönnyíti a szem elhelyezését, ahol befogadhatja a fényt; bárhol a nagy kilépési pupilla fénykúp megteszi. Ez az egyszerű elhelyezés segít elkerülni - különösen nagy látómezős távcsöveknél - a matricázást , amely olyan képet visz a néző elé, amelynek szegélyei elsötétülnek, mert a fény részlegesen blokkolva van, és ez azt jelenti, hogy a kép gyorsan megtalálható, ami fontos, ha gyorsan mozgó madarakat vagy vadállatokat néz, vagy egy tengerésznek, aki egy csónak vagy hajó fedélzetén van. A keskeny kilépő pupilla távcső is fárasztó lehet, mert a műszert pontosan a helyén kell tartani a szem előtt, hogy hasznos képet kapjon. Végül sokan alkonyatkor, borús időben és éjszaka, amikor a pupillák nagyobbak, használják távcsövüket. Így a nappali kilépési tanuló nem általánosan kívánatos mérce. A kényelem, a könnyű használat és az alkalmazások rugalmassága érdekében a nagyobb távcsövek nagyobb kilépő pupillákkal kielégítő választást jelentenek, még akkor is, ha képességeiket nappal nem használják ki teljesen.

Szem enyhítése

A szemkönnyebbülés a hátsó okulár lencséjétől a kilépő pupilláig vagy a szem pontjáig terjedő távolság. Ez az a távolság, amellyel a megfigyelőnek szemét a szemlencse mögé kell helyeznie ahhoz, hogy nem matricázott képet láthasson. Minél hosszabb a szemlencse gyújtótávolsága, annál nagyobb a potenciális szemkönnyítés. A távcsövek néhány millimétertől 2,5 centiméterig terjedő szemmentességet mutathatnak. A szemmentés különösen fontos lehet a szemüvegviselők számára. A szemüveg viselőjének szeme általában távolabb van a szemdarabtól, ami hosszabb szemmentést tesz szükségessé a matricák elkerülése érdekében, és szélsőséges esetekben a teljes látómező megőrzése érdekében. A rövid szemmentességű távcső is nehezen használható olyan esetekben, amikor nehéz őket stabilan tartani.

Közel fókusztávolság

A közeli fókusztávolság a legközelebbi pont, amelyre a távcső fókuszálhat. Ez a távolság körülbelül 0,5 m és 30 m között változik, a távcső kialakításától függően. Ha a közeli fókusztávolság a nagyításhoz képest rövid, a távcső használható szabad szemmel nem látható adatok megtekintésére is.

Szemlencsék

A távcsöves szemlencsék általában három vagy több lencsetagból állnak, két vagy több csoportban. Az objektív a legtávolabb van a néző szemébe az úgynevezett területen objektív , és hogy legközelebb a szemnek a szemlencse . A leggyakoribb konfiguráció az, amelyet Carl Kellner talált fel 1849 -ben . Ebben az elrendezésben a szemlencse sík-homorú/ kettős domború akromatikus dublett (az előbbi lapos része a szem felé néz), a mezőlencse pedig kettős domború szingulett. Egy fordított Kellner szemlencsét fejlesztettek ki 1975 -ben, és ebben a mezőlencse kettős homorú/ kettős domború akromatikus dublett, a szemlencse pedig kettős domború szingulett. A fordított Kellner 50% -kal nagyobb megkönnyebbülést biztosít a szemnek, és jobban működik kis fókuszviszonyok mellett, valamint kissé szélesebb mezővel.

A széles látószögű távcsövek általában valamilyen Erfle konfigurációt használnak, amelyet 1921 -ben szabadalmaztattak. Ezek öt vagy hat elemet tartalmaznak három csoportban. A csoportok lehetnek két akromatikus dublet, kettős domború szingulettel közöttük, vagy mindegyik akromatikus dublet. Ezek a szemlencsék általában nem teljesítenek olyan jól, mint a Kellner szemlencsék nagy teljesítmény mellett, mert asztigmatizmustól és szellemképektől szenvednek. Mindazonáltal nagy szemlencsékkel rendelkeznek, kiválóan enyhítik a szemet, és alacsony teljesítmény mellett is kényelmesek.

Mechanikus kialakítás

Fókusz és beállítás

Központi fókuszú távcső állítható pupillák közötti távolsággal

A távcső fókuszálással rendelkezik, amely megváltoztatja a szem- és objektívlencsék közötti távolságot. Általában két különböző elrendezést használnak a fókusz biztosítására, a "független fókusz" és a "központi fókuszálás":

  • A független élességállítás olyan elrendezés, amelyben a két távcső egymástól függetlenül fókuszálódik az egyes szemlencsék beállításával. A nehéz terepi használatra, például katonai célokra tervezett távcsövek hagyományosan független fókuszálást alkalmaztak.
  • A központi fókuszálás olyan elrendezés, amely magában foglalja a központi élességállító kerék elforgatását, hogy mindkét csövet össze lehessen állítani. Ezenkívül a két szemlencse egyike tovább állítható, hogy kompenzálja a néző szemei ​​közötti különbségeket (általában a szemlencse rögzítésében történő elforgatásával). Mivel az állítható szemlencse által kiváltott fókuszváltozás a szokásos fénytörési egységben, a dioptrában mérhető , az állítható szemlencsét gyakran dioptriának nevezik . Miután ezt a beállítást elvégezték egy adott néző számára, a távcső újbóli fókuszálásra kerülhet egy másik távolságban lévő tárgyra a fókuszkerék segítségével, hogy mindkét csövet egymáshoz állítsa szemlencse -beállítás nélkül.

Vannak "fókuszmentes" vagy "rögzített fókuszú" távcsövek, amelyeknek nincs más élességállítási mechanizmusuk, mint a szemlencse beállításai, amelyeket a felhasználó szeméhez kell beállítani és rögzíteni kell. Ezeket kompromisszumos terveknek tekintik, amelyek kényelmesek, de nem alkalmasak olyan munkákhoz, amelyek kívül esnek a tervezett tartományon.

A távcsöveket általában rövidlátó (látó) vagy hiperopiás (távollátó) felhasználók szemüveg nélkül általában használhatják, ha csak egy kicsit távolabb állítják a fókuszt. A legtöbb gyártó hagy egy kis extra fókusztávolságot a végtelen-stop/beállításon túl, hogy ezt figyelembe vegye, amikor a végtelenre fókuszál. A súlyos asztigmatizmusban szenvedőknek azonban továbbra is szükségük lehet szemüvegük használatára távcső használata közben.

Távcsövet használó emberek

Néhány távcső állítható nagyítású, zoom távcsővel rendelkezik , amelynek célja, hogy rugalmasságot biztosítson a felhasználónak egyetlen pár távcsővel, széles nagyítási tartományban, általában a "zoom" kar mozgatásával. Ezt a zoom kamera lencséjéhez hasonló komplex beállító lencsék sorozatával érik el . Ezek a tervek kompromisszumnak, sőt trükknek számítanak, mivel tömeget, összetettséget és törékenységet adnak a távcsőhöz. Az összetett optikai út keskeny látómezőhöz és nagy fényerő -csökkenéshez is vezet nagy zoom esetén. A modelleknek meg kell felelniük mindkét szem nagyításának a teljes zoomtartományban, és meg kell tartaniuk a kollimációt, hogy elkerüljék a szem megerőltetését és fáradtságát.

A legtöbb modern távcső egy csuklós konstrukción keresztül is állítható, amely lehetővé teszi a két távcsőfele közötti távolság beállítását a különböző szemkülönbségű vagy " pupillák közötti távolság " nézők számára . A legtöbbet a pupillák közötti távolságra (általában 56 mm) optimalizálták a felnőttek számára.

Képstabilitás

Néhány távcső képstabilizációs technológiát használ a rázkódás csökkentésére nagyobb nagyításnál. Ez úgy történik, hogy a giroszkóp mozgatja a műszer egy részét, vagy motoros mechanizmusokkal, amelyeket giroszkópos vagy inerciális érzékelők hajtanak, vagy egy olyan tartókon keresztül, amely ellenáll a rázó mozgások hatásának. A stabilizációt a felhasználó szükség szerint engedélyezheti vagy letilthatja. Ezek a technikák lehetővé teszik akár 20 × -es távcső kézben tartását, és jelentősen javítják az alacsonyabb teljesítményű műszerek képstabilitását. Van néhány hátránya: a kép nem biztos, hogy olyan jó, mint a legjobb nem stabilizált távcső, ha az állványra szerelt, stabilizált távcső általában drágább és nehezebb, mint a hasonló specifikációjú nem stabilizált távcső.

Igazítás

A távcső két távcsöve párhuzamosan van állítva (kollimálva), hogy egyetlen kör alakú, látszólag háromdimenziós képet kapjon. Az eltérés hatására a távcső kettős képet eredményez. Még az enyhe eltérés is homályos kényelmetlenséget és vizuális fáradtságot okoz, miközben az agy megpróbálja összekapcsolni a ferde képeket.

Az igazítást apró mozdulatokkal végezzük a prizmákhoz, egy belső támasztócella beállításával vagy külső rögzítőcsavarok elforgatásával , vagy az objektív helyzetének beállításával az objektívcellába épített excentrikus gyűrűkön keresztül . Az igazítást általában szakember végzi, bár a külső szerelésű beállítási funkciókat a végfelhasználó is elérheti.

Optikai bevonatok

Távcső vörös színű, többrétegű bevonattal

Mivel egy tipikus távcső 6-10 optikai elemet tartalmaz, amelyek különleges jellemzőkkel rendelkeznek, és legfeljebb 16 levegő-üveg felületet tartalmaznak, a távcsőgyártók technikai okokból és az általuk készített kép javítása érdekében különböző típusú optikai bevonatokat használnak.

Tükröződésmentes

A tükröződésgátló bevonatok csökkentik az optikai felületen elveszett fényt az egyes felületeken való visszaverődés révén . A tükröződésgátló bevonatok révén történő visszaverődés csökkentése csökkenti a távcső belsejében lévő "elveszett" fény mennyiségét is, amely egyébként homályossá tenné a képet (alacsony kontraszt). Egy jó optikai bevonattal ellátott távcső fényesebb képet eredményezhet, mint a bevonat nélküli távcső, nagyobb objektívlencsével, a szerelvényen keresztüli kiváló fényáteresztés miatt. A klasszikus lencsebevonó anyag a magnézium-fluorid , amely 5% -ról 1% -ra csökkenti a visszavert fényt. A modern lencsebevonatok összetett többrétegűek, és csak 0,25% -ot vagy annál kevesebbet tükröznek, hogy maximális fényerőt és természetes színeket biztosítsanak.

Fázis korrekció

Tetőprizmás távcsőben a fényút két útra van osztva, amelyek a tetőprizma két oldalán tükröződnek. Az egyik felét a fény a tetőfelület 1 tetőfelület 2. A másik fele a fény a tetőfelület 2 tetőfelület 1. Ha a tető arcok bevonat nélküli, a mechanizmus a reflexió Total Internal Reflection (TIR). A TIR-ben a beesési síkban polarizált (p-polarizált) és a beesési síkra merőleges (s-polarizált) polarizált fény különböző fáziseltolódásokat tapasztal. Ennek eredményeként lineárisan polarizált fény jön ki az elliptikusan polarizált tetőprizmából. Továbbá a prizmán keresztüli két út elliptikus polarizációjának állapota eltérő. Amikor a két út rekombinálódik a retinán (vagy detektorban), interferencia lép fel a két út fénye között, ami a pontterjedési funkció torzulásához és a kép romlásához vezet. A felbontás és a kontraszt szenved. Ezeket a nemkívánatos interferenciahatásokat úgy lehet elnyomni, hogy a tetőprizma tetőfelületeire gőzzel leraknak egy speciális dielektromos bevonatot, amelyet fáziskorrekciós bevonatnak vagy p-bevonatnak neveznek . Ez a bevonat kiküszöböli az s- és p-polarizáció közötti fáziseltolódásbeli különbséget, így mindkét út azonos polarizációval rendelkezik, és nincs interferencia, amely rontja a képet. A tetőfelületek fémbevonata szintén kiküszöböli a fáziseltolódást (bár nem teljesen). A fémbevonatok egyszerűbbek, könnyebben alkalmazhatók és olcsóbbak. A fényvisszaverő képesség azonban alacsonyabb, mint a fáziskorrekciós bevonat közel 100% -os fényvisszaverő képessége, ezért gyenge fényviszonyok esetén kívánatos a p-bevonat.

A Schmidt – Pechan tetőprizmát vagy az Abbe – Koenig tetőprizmát használó távcső előnye a fázisbevonat. A Porro prizma távcső nem hasítja a gerendákat, ezért nem igényel fázisbevonatot.

Fém tükör

A Schmidt – Pechan tetőprizmával ellátott távcsövekben a tetőprizma egyes felületeit tükörbevonattal látják el, mivel a fény a prizma egyik üveg-levegő határán esik a kritikus szögnél kisebb szögben, így a teljes belső visszaverődés nem következik be. Tükörbevonat nélkül a fény nagy része elvész. Schmidt – Pechan tetőprizma alumínium tükörbevonatot ( 87–93% -os fényvisszaverő képesség ) vagy ezüst tükörbevonatot (95–98% -os fényvisszaverő képesség) használnak.

A régebbi modellekben ezüst tükörbevonatokat használtak, de ezek a bevonatok oxidálódtak és elvesztették fényvisszaverő képességüket a lezáratlan távcsőben. Alumínium tükörbevonatokat használtak a későbbi, nem lezárt kivitelekben, mert nem koptak el, annak ellenére, hogy fényvisszaverő képességük alacsonyabb, mint az ezüst. A modern dizájn alumíniumot vagy ezüstöt használ. Az ezüstöt modern, kiváló minőségű kivitelekben használják, amelyek le vannak zárva és nitrogén- vagy argon-közömbös atmoszférával vannak töltve, hogy az ezüst tükörbevonat ne romoljon.

Az Abbe – Koenig tetőprizmát használó Porro prizma távcső és tetőprizma távcső nem használ tükörbevonatot, mivel ezek a prizmák 100% -os fényvisszaverő képességgel tükrözik a prizma teljes belső visszaverődését .

Dielektromos tükör

Dielektromos bevonatokat használnak a Schmidt – Pechan tetőprizmákban, hogy a prizmafelületek dielektromos tükörként működjenek . A nem fémes dielektromos fényvisszaverő bevonat több, többrétegű, váltakozó, nagy és alacsony törésmutatójú anyagból van kialakítva, amelyek a prizma fényvisszaverő felületein vannak elhelyezve. Ez a többrétegű bevonat növeli a prizmafelületekről való visszaverődést azáltal, hogy elosztott Bragg-reflektorként működik . Egy jól megtervezett dielektromos bevonat több mint 99% -os fényvisszaverő képességet biztosít a látható fény spektrumában. Ez a fényvisszaverő képesség sokkal jobb az alumínium tükörbevonathoz (87–93%) vagy az ezüst tükörbevonathoz (95–98%) képest.

Az Abbe – Koenig tetőprizmát használó Porro prizma távcsövek és tetőprizma távcsövek nem használnak dielektromos bevonatokat, mivel ezek a prizmák nagyon nagy fényvisszaverő képességgel tükrözik a teljes belső visszaverődést a prizmában, nem pedig tükörbevonatot.

Feltételek

Különleges fényvisszaverő bevonatok nagy tengeri távcsöveken

Minden távcső

A bevonatok jelenlétét tipikusan a távcsöveken a következő kifejezésekkel jelölik:

  • bevont optika : egy vagy több felület tükröződésmentes, egyrétegű bevonattal.
  • teljesen bevont : minden levegő-üveg felület tükröződésmentes, egyrétegű bevonattal. A műanyag lencséket azonban, ha használják, nem lehet bevonni.
  • többrétegű : egy vagy több felületen tükröződésmentes többrétegű bevonat van.
  • teljesen többrétegű bevonat : minden levegő-üveg felület tükröződésmentes, többrétegű bevonattal rendelkezik.

Csak tetőprizmák

  • fázis- vagy P-bevonat : a tetőprizma fáziskorrekciós bevonattal rendelkezik
  • alumínium bevonat : a tetőprizma tükrök alumínium bevonattal vannak bevonva (alapértelmezett, ha nincs tükörbevonat).
  • ezüst bevonat : a tetőprizma tükrök ezüst bevonattal vannak bevonva
  • dielektromos bevonat : a tetőprizmatükrök dielektromos bevonattal vannak bevonva

Alkalmazások

Általános használat

Tower Optikai érmével működő távcső

Kézi távcső a kis- 3 × 10 Galilean látcső , használt színházak , hogy szemüveg 7 és 12-szoros nagyításban, és 30 és 50 mm átmérőjű célkitűzéseket tipikus kültéri használatra.

Sok turisztikai attrakció talapzatra szerelt, érmével működtetett távcsövet telepített, hogy a látogatók közelebbről is megtekinthessék a látnivalót.

Földmérések és földrajzi adatok gyűjtése

Bár a technológia felülmúlta a távcsövek használatát az adatgyűjtéshez, történelmileg ezek a geográfusok és más geológusok által használt fejlett eszközök voltak. A terepszemüvegek még ma is vizuális segítséget nyújthatnak nagy területek felmérésekor.

Madárles

A madármegfigyelés nagyon népszerű hobbi a természet- és állatbarátok körében; a távcső a legalapvetőbb eszközük, mivel a legtöbb emberi szem nem tud elegendő részletet feloldani ahhoz, hogy teljes mértékben felismerje és/vagy tanulmányozza a kis madarakat. Általában 8x -10x -es nagyítású távcsövet használnak, bár sok gyártó 7x -es nagyítású modelleket gyárt a szélesebb látómező érdekében. A madármegfigyelő távcsövek másik fő szempontja a fénygyűjtő objektív mérete. Egy nagyobb (pl. 40–45 mm) objektív gyengébb fényviszonyoknál és a lombozatba való behatolásnál jobban működik, de nehezebb távcsövet is eredményez, mint a 30–35 mm -es objektív. Lehet, hogy a súly nem tűnik elsődleges szempontnak egy távcső első felemelésekor, de a madármegfigyelés sok helyben tartást foglal magában. A gondos vásárlást a madármegfigyelő közösség tanácsolja.

Vadászat

A vadászok általában távcsövet használnak a mezőn, hogy lássák a vadon élő állatokat, amelyek túl távol vannak ahhoz, hogy szabad szemmel észrevegyék őket. A vadászok leggyakrabban 8x távcsövet használnak fényáteresztő képességgel és elég nagy objektívvel ahhoz, hogy gyenge fényviszonyok között fényt gyűjtsenek.

Tartománykeresés

Néhány távcső hatótávolság -mérő hálót (skálát) helyez el a nézeten. Ez a skála lehetővé teszi az objektumtól való távolság becslését, ha az objektum magassága ismert (vagy becsülhető). A közönséges tengerész 7 × 50 -es távcső ilyen mérleggel rendelkezik, a jelek közötti szög 5  mil . Egymillió egyenértékű egy méter magasságú tárgy teteje és alja közötti szöggel 1000 méter távolságban.

Ezért az ismert magasságú objektumtól való távolság becsléséhez a képlet a következő:

ahol:

  • a távolság a tárgytól méterben.
  • az ismert tárgymagasság .
  • az objektum szögmagassága Mil számban .

A tipikus 5 mil -es skálával (mindegyik jel 5 mil) 5 méteres világítótorony 8000 méter távolságra van.

Katonai

Német UDF 7 × 50 blc U-csónakos távcső (1939–1945)

A távcsövek nagy múltú katonai felhasználással rendelkeznek. A galileai mintákat széles körben alkalmazták a 19. század végéig, amikor utat engedtek a porro prizma típusoknak. Az általános katonai használatra készült távcsövek általában masszívabbak, mint polgári társaik. Általában kerülik a törékeny középfókusz -elrendezést a független fókusz javára, ami megkönnyíti és hatékonyabbá teszi az időjárás -védelmet. A katonai távcsövekben található prizmakészletek prizmakészletein redundáns alumínium bevonatok lehetnek, amelyek garantálják, hogy nem veszítik el fényvisszaverő tulajdonságaikat, ha beáznak.

Árokás távcső
Árokás távcső

Az egyik változatot árok -távcsőnek hívták, a távcső és a periszkóp kombinációját , amelyet gyakran tüzérségi megfigyelési célokra használnak. Csak néhány centiméterrel a mellvéd fölé vetült, így biztonságban tartva a néző fejét az árokban.

A hidegháborús korszak katonai távcsövét időnként passzív érzékelőkkel látták el, amelyek aktív IR -kibocsátást észleltek , míg a moderneket általában fegyverekként használt lézersugarakat elzáró szűrőkkel látták el . Ezenkívül a katonai használatra tervezett távcsövek tartalmazhatnak egy szemlencsében egy stadiametrikus hálót , hogy megkönnyítsék a hatótávolság becslését.

Tengeri hajó távcsöve

Vannak távcsövek, amelyeket kifejezetten polgári és katonai használatra terveztek a tengeren. A kézi modellek 5 × 7 × méretűek lesznek, de nagyon nagy prizmás készletekkel és okulárokkal kombinálva nagyszerű megkönnyebbülést biztosítanak. Ez az optikai kombináció megakadályozza a kép matricázását vagy elsötétülését, amikor a távcső dől és vibrál a néző szeméhez képest. A nagy, nagy nagyítású, nagy célkitűzésű modelleket rögzített rögzítésekben is használják.

Nagyon nagy binokuláris haditengerészeti távolságmérőket használtak (a két objektív legfeljebb 15 méter távolságra, súlya 10 tonna, a második világháborús haditengerészeti fegyverek 25 km-re lévő távolsága), bár a 20. század végi technológia ezt az alkalmazást többnyire feleslegessé tette.

Csillagászati

25 × 150 távcső csillagászati ​​használatra

A távcsövet széles körben használják az amatőr csillagászok ; széles látómezőjük teszi őket használhatóvá az üstökösök és a szupernóva keresésében (óriás távcső) és az általános megfigyelésben (hordozható távcső). A kifejezetten csillagászati ​​megfigyelésre szánt távcsöveknek nagyobb lesz a rekesznyílásuk (70 mm vagy 80 mm tartományban), mivel az objektívlencse átmérője növeli a rögzített fény teljes mennyiségét, és ezért meghatározza a megfigyelhető leghalványabb csillagot. A kifejezetten csillagászati ​​megtekintésre tervezett távcsöveket (gyakran 80 mm -es és nagyobb) néha prizmák nélkül tervezik, hogy lehetővé tegyék a maximális fényáteresztést. Az ilyen távcsövek általában cserélhető szemlencsékkel is rendelkeznek a nagyítás megváltoztatásához. A nagy nagyítású és nagy súlyú távcső általában valamilyen rögzítést igényel a kép stabilizálásához. A kézi távcsővel végzett megfigyelés gyakorlati korláta a 10 -szeres nagyítás. A 15 × 70 -nél nagyobb teljesítményű távcső bizonyos típusú támogatást igényel. Amatőr teleszkópgyártók sokkal nagyobb távcsövet készítettek , lényegében két fénytörő vagy tükröző csillagászati ​​távcsövet használva.

A gyenge fényviszonyok és a csillagászati ​​megfigyelés szempontjából különösen fontos a nagyítóerő és az objektívátmérő aránya . Az alacsonyabb nagyítás nagyobb látómezőt tesz lehetővé, amely hasznos a Tejút és a nagy ködös objektumok ( mély égbolt tárgyak), például ködök és galaxisok megtekintéséhez . Ezeknek az eszközöknek a nagy (tipikus 7 mm -es, 7x50 -es méretű) kilépő pupillája [objektív (mm)/teljesítmény] azt eredményezi, hogy az összegyűjtött fény egy kis része nem használható olyan személyek számára, akiknek a pupillái nem tágulnak megfelelően. Például az 50 év felettiek pupillái ritkán tágulnak 5 mm -nél szélesebbre. A nagy kilépő pupilla is több fényt gyűjt a háttér égboltról, hatékonyan csökkenti a kontrasztot, ami megnehezíti a halvány tárgyak észlelését, kivéve talán a távoli, elhanyagolható fényszennyezésű helyeket . Sok 8 nagyságú vagy fényesebb csillagászati ​​objektum, például a Messier-katalógusban felsorolt ​​csillaghalmazok, ködök és galaxisok , könnyen megtekinthetők a 35-40 mm-es kézi távcsövekben, mint sok háztartásban madárászásra, vadászatra. és sportesemények megtekintése. A kisebb csillaghalmazok, ködök és galaxisok megfigyeléséhez a távcső nagyítása fontos tényező a láthatóság szempontjából, mivel ezek a tárgyak tipikus binokuláris nagyításnál aprónak tűnnek.

Szimulált nézet arról, hogy az Androméda -galaxis (Messier 31) hogyan jelenik meg egy távcsőben

Néhány nyílt klasztert , például a fényes kettőshalmazot ( NGC 869 és NGC 884 ) a Perseus csillagképben , és a gömbhalmazokat , mint például az M13 Herkulesben, könnyű észlelni. A ködök közül az M17 a Nyilasban és az Észak -Amerikai Köd ( NGC 7000 ) a Cygnusban is könnyen megtekinthető. A távcső néhány szélesebb bináris csillagot mutathat , például Albireót a Cygnus csillagképben .

Számos Naprendszer-objektum, amelyek többnyire teljesen láthatatlanok az emberi szem számára, ésszerűen észlelhető közepes méretű távcsővel, beleértve a Holdon lévő nagyobb krátereket is ; az Uránusz és a Neptunusz homályos külső bolygói ; a belső "kisebb bolygók" Ceres , Vesta és Pallas ; Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán ; és a Galilei-holdak a Jupiter . Bár az Uránusz és a Vesta segítség nélkül látható a szennyeződésmentes égbolton, távcső szükséges a könnyű észleléshez. A 10 × 50 -es távcső látszólagos nagysága +9,5 és +11 között van, az éghajlati viszonyoktól és a megfigyelői tapasztalattól függően. Az olyan aszteroidák, mint az Interamnia , a Davida , az Europa és, kivéve, ha kivételes körülmények között, a Hygiea , túl halványak ahhoz, hogy az általánosan értékesített távcsövekkel láthatóak legyenek. Hasonlóan túl halványak ahhoz, hogy a legtöbb távcsővel láthatók legyenek, a bolygóholdak , kivéve a galileaiaiakat és a titánokat, valamint a Pluto és az Eris törpebolygókat . További binokuláris célpontok a Vénusz fázisai és a Szaturnusz gyűrűi . Csak a nagyon nagy, 20 -szoros vagy nagyobb nagyítású távcső képes felismerhetően felismerni a Szaturnusz gyűrűit. A nagy teljesítményű távcső néha egy vagy két felhőszalagot mutathat a Jupiter korongján, ha az optika és a megfigyelési feltételek megfelelőek.

A távcső segíthet az ember által létrehozott űrtárgyak megfigyelésében is, mint például a műholdak észlelése az égen, amint elhaladnak .

Távcsőgyártók listája

Sok vállalat gyárt távcsövet, mind múltban, mind jelenben. Tartalmazzák:

  • Barr és Stroud (Egyesült Királyság) - a második világháborúban kereskedelmi forgalomban értékesített távcsövet és elsődleges szállítót a Királyi Haditengerészetnek . A Barr & Stroud távcső új választéka jelenleg Kínában készül (2011. nov.), És az Optical Vision Ltd. forgalmazza.
  • Bausch & Lomb (USA) - 1976 óta nem gyárt távcsövet, amikor a Bushnell, Inc. -hez licencelték a nevüket, akik a licenc lejáratáig Bausch & Lomb néven gyártottak távcsövet, és nem újították meg, 2005 -ben.
  • BELOMO (Fehéroroszország) - porro prizma és tetőprizma modellek egyaránt készülnek.
  • Bresser (Németország)
  • Bushnell Corporation (USA)
  • Burris Optics (USA)
  • Blaser - Prémium távcső
  • Canon Inc (Japán) - IS sorozat: porro változatok
  • Celestron
  • Docter Optics (Németország) - Nobilem sorozat: porro prizmák
  • Fujinon (Japán)-FMTSX, FMTSX-2, MTSX sorozat: porro
  • Hawke Optics (Egyesült Királyság)
  • IOR (Románia)
  • Krasnogorsky Zavod (Oroszország) - porro prizma és tetőprizma modellek, optikai stabilizátorokkal rendelkező modellek. A gyár a Shvabe Holding Group része
  • Kahles Optik
  • Leica Camera (Németország) - Noctivid, Ultravid, Duovid, Geovid, Trinovid: a legtöbb tetőprizma, néhány példával a csúcskategóriás porro prizmára
  • Leupold & Stevens, Inc. (Egyesült Államok)
  • Meade Instruments (USA) - Glacier (tetőprizma), TravelView (porro), CaptureView (összecsukható tetőprizma) és Astro Series (tetőprizma). Coronado néven is eladó .
  • Meopta (Csehország) - Meostar B1 (tetőprizma)
  • Minox
  • Nikon (Japán) - EDG, High Grade, Monarch 3, 5, 7, RAII és Spotter sorozat: tetőprizma; Prostar, Superior E, E és Action EX sorozat: porro; Prostaff sorozat, Aculon sorozat
  • Olympus Corporation (Japán)
  • Pentax (Japán) - DCFED/SP/XP sorozat: tetőprizma; UCF sorozat: fordított porro; PCFV/WP/XCF sorozat: porro
  • Steiner-Optik (németül) (Németország)
  • PRAKTICA (Egyesült Királyság) madárlesésre, városnézésre, túrázásra, kempingezésre.
  • Sunagor (Japán)
  • Sightron - tetőprizma távcső
  • Swarovski Optik
  • Takahashi Seisakusho (Japán)
  • Tasco
  • Vixen (teleszkópok) (Japán) - Apex/Apex Pro: tetőprizma; Ultima: porro
  • Vivitar (USA)
  • Vortex Optics (USA)
  • Zeiss (Németország) - FL, Victory, Conquest: tetőprizma; 7 × 50 BGAT/T: porro, 15 × 60 BGA/T: porro, megszűnt
  • Zenith (Japán)
  • Zrak (Jugoszlávia, Bosznia, Szarajevó, Teslic)

Lásd még

Hivatkozások

További irodalom

  • Walter J. Schwab, Wolf Wehran: "Optika vadászathoz és természetmegfigyeléshez". ISBN  978-3-00-034895-2 . 1. kiadás, Wetzlar (Németország), 2011

Külső linkek