Сделай сам, 1991, № 03 - [40]

Вопрос

• Бендрат И.П., Кривой Рог

Как изготовить подзорную трубу и определить фокусное расстояние линзы?

Ответ

• Харченко С.В., Борисов

Для изготовления самой простой подзорной трубы понадобятся, как минимум, две линзы (объектив и окуляр).

В качестве объектива подойдет любой длиннофокусный объектив от фото- или кинокамеры, объектив теодолита, нивелира, любого другого оптического прибора.

Изготовление трубы мы начнем с определения фокусных расстояний имеющихся в нашем распоряжении линз и расчета увеличения будущего прибора.

Метод определения фокусного расстояния собирающей линзы довольно прост: возьмем линзу в руку и, расположив ее поверхностью к солнцу или осветительному прибору, будем перемещать вверх-вниз до тех пор, пока свет, проходящий сквозь линзу, не соберется в маленькую точку на экране (листе бумаги). Добьемся такого положения, при котором дальнейшие вертикальные перемещения приводят к увеличению пятна света на экране. Замерив при помощи линейки расстояние между экраном и линзой, мы получим фокусное расстояние данной линзы. На объективах от фото- и кинокамер фокусные расстояния указывают на корпусе, но если вам не удастся найти готовый объектив — не беда, его можно изготовить из любой другой линзы с фокусным расстоянием, не превышающим 1 м (в противном случае подзорная труба получится длинной, потеряет компактность — ведь длина трубы зависит от фокусного расстояния объектива), но и слишком короткофокусная линза не пригодна для этой цели — короткое фокусное расстояние скажется на увеличении нашей подзорной трубы. В крайнем случае объектив можно изготовить из очковых стекол, которые продаются в любой оптике. На рис. 1 изображена схема объектива из двух очковых стекол оптической силой +1 диоптрия.

Рис. 1.Объектив подзорной трубы из двух очковых стекол:

_{1 — очковые стекла (+1D); 2 — диафрагма}

Фокусное расстояние одной такой линзы определяется формулой:

F = 1/Ф = 1 м,

где F — фокусное расстояние, м; Ф — оптическая сила, диоптрий. Фокусное же расстояние нашего объектива, состоящего из двух таких линз, определяется формулой:

F₀ = F₁F₂/F₁ + F₂ - d,

где F₁ и F₂ фокусные расстояния первой и второй линз, соответственно; (в нашем случае F₁ = F₂); d — расстояние между линзами, которым можно пренебречь.

Таким образом F₀ = 500 мм. Ни в коем случае нельзя размещать линзы вогнутостями (менисками) друг к другу — это приведет к усилению сферической аберрации. Расстояние между линзами не должно превышать их диаметра. Диафрагма изготавливается из картона, причем диаметр диафрагменного отверстия немного меньше диаметра линз.

Теперь поговорим об окуляре. Лучше всего использовать готовый окуляр от бинокля, микроскопа или другого оптического прибора, но можно обойтись и подходящей по размеру и фокусному расстоянию лупой. Фокусное расстояние последней должно быть в пределах 10–50 мм.

Предположим, что нам удалось найти лупу с фокусным расстоянием 10 мм, остается подсчитать увеличение прибора Г, которое получим, собрав оптическую систему из данного окуляра и объектива из очковых стекол:

Г = F/f = 500 мм/10 мм = 50,

где F — фокусное расстояние объектива; f — фокусное расстояние окуляра.

Не обязательно искать окуляр с таким же фокусным расстоянием, как в приведенном примере, подойдет любая другая линза с небольшим фокусным расстоянием, но увеличение соответственно уменьшится, если f увеличится, и наоборот.

Теперь, подобрав оптические детали, приступим к изготовлению корпусов подзорной трубы и окуляра. Их можно сделать из подходящих по размерам обрезков алюминиевой или пластмассовой трубы, а можно склеить и самим из бумаги на специальных деревянных болванках с помощью эпоксидного клея.

Труба объектива делается на 10 см короче фокусного расстояния объектива, труба окуляра обычно имеет длину 250–300 мм. Внутренние поверхности труб для уменьшения рассеянного света покрывают черной матовой краской.

На рис. 2 представлена одна из возможных конструкций подзорной трубы. Такая труба проста в изготовлении, но имеет один существенный недостаток: изображение объектов в ней будет «вверх ногами».

Рис. 2.Подзорная труба в сборе:

_{1 — объектив: 2 — окуляр}

Если для астрономических наблюдений этот недостаток не имеет значения, то в других случаях он причиняет некоторые неудобства. Недостаток легко устранить введением в конструкцию рассеивающей линзы, но это отрицательно скажется на качестве изображения и способности увеличивать, к тому же подобрать подходящую линзу достаточно сложно.

О том, как сделать простейший телескоп, можно прочитать в журнале «Наука и жизнь» № 8 за 1976 год. Тем же, кто хочет серьезно заняться конструированием самодельных оптических инструментов, рекомендуем обратиться к следующей литературе: Л.Л.Сикорук. Телескопы для любителей астрономии. — М.: Наука, 1989; М.С.Навашин. Телескоп астронома-любителя.

ЖДЕМ ОТВЕТА!

• Кобзаренко В., Павлодар

При строительстве дачных домиков очень много применяется дерева. Как защитить дерево от возгорания? Какой раствор нужно приготовить, чтобы продезинфицировать (проантисептировать) дерево?

• Юдин М.В., Ташкент

Расскажите, пожалуйста, в одном из ваших выпусков о технологии сушки абрикосов. Обычные методы, применимые к яблокам, вишне, грибам, не приводят к удовлетворительному результату.