лицы), шкалы, биссектор, можно повысить разрешающую спо­ собность до у = 10"...30".

При работе с оптическим прибором глаз должен совпадать с его выходным зрачком. Выходной зрачок геодезических приборов равен 1,5...2 мм и расположен на расстоянии 8... 10 мм от послед­ ней поверхности оптической системы прибора.

3.2.2. Телескопические системы

Существует большая группа оптических приборов, позволяю­ щих человеку наблюдать удаленные предметы. Это бинокли, зри­ тельные трубы, астрономические наблюдательные телескопы, пе­ рископы, прицелы, геодезические приборы (теодолиты, нивели­ ры и т. п.). Оптические системы таких приборов называются те­ лескопическими (от греч. tele — далеко + греч. scopeo — смотрю).

Так как предмет расположен далеко от оптической системы прибора, то входящие пучки лучей считаются параллельными (диаметр D входного зрачка телескопической системы несоизме­ римо меньше расстояний s, на которых находится предмет, по­ этому волновой фронт на входном зрачке можно считать пло­ ским). Из телескопической системы лучи также должны выйти параллельным пучком, чтобы глаз наблюдателя мог без напряже­ ния рассматривать изображения, образованные оптической сис­ темой прибора. Таким образом, если в оптическую систему вхо­ дят, а из системы выходят параллельные пучки, то передний и задний фокусы всей телескопической системы находятся в беско­ нечности, фокусные расстояния равны бесконечности, а оптиче­ ская сила (Ф = 1/ / ' ) равна нулю. Поэтому телескопическую сис­ тему называют еще афокальной (не имеющей фокусов).

На рис. 3.9 приведены оптические схемы телескопических систем: а, б — телескопические линзы; в, г — линзовые телеско­ пические системы, построенные по схемам Кеплера (в) и Гали­ лея (г); д, е — зеркальные телескопические системы типа Мерсенна.

Если телескопическая система работает с глазом, то это зри­ тельная труба, и первый компонент, обращенный к рассматри­ ваемому предмету (объекту), называют объективом, второй, обра­ щенный к глазу наблюдателя, называют окуляром. На рис.3.10 приведены оптические схемы простых зрительных труб.

Телескопическую систему, которая состоит из положительного

б

Рис. 3.9. Оптические схемы телескопических систем.

объектива if 'o6 > 0) и.положительного окуляра (/ 'ок > 0), называют зрительной трубой Кеплера (рис.3.10, а), а систему, состоящую из положительного объектива if '(>б> 0) и отрицательного окуляра if ок < 0) — трубой Галилея (рис.3.10, б), отдавая дань именам их создателей.

Объектив и окуляр в телескопической системе должны быть так расположены относительно друг друга, чтобы задний фокус (т.F'0z) объектива совпадал с передним фокусом (t.Fok) окуляра. При таком расположении компонентов оптический интервал Д —

расстояние между задним фокусом объектива (m.F'0[) и передним фокусом (т.FgJ окуляра равняется нулю (А = 0).

В соответствии с рис.3.10 расстояние между объективом и оку­ ляром равно d = / 'о6 + / ок, а так как в трубе Галилея / 'ок < 0, то

Угловое поле 2ю телескопической системы ограничено диамет­ ром £>гщ полевой диафрагмы, устанавливаемой в плоскости дейст­ вительного изображения, причем ее диаметр определяется как

Атд= 2/;6 -tg со,

т. е. главный луч, входящий в систему под углом поля ш, опреде­ ляет размер полевой диафрагмы. Диаметр полевой диафрагмы — это и размер линейного поля для окуляра

2Уок ~ Аш-

Рассмотрим огра­ ничение пучков лучей в телескопической системе Галилея.

Если считать, что в трубе Галилея оправа объектива является апертурной диафраг­

мой, то выходной зрачок получается внутри системы. Так как с выходным зрачком совмещают зрачок глаза наблюдателя (или ка- кой-либо другой приемник), то в схеме Галилея ограничение пуч­

ков лучей необходимо рассматривать совместно с оптической сис­ темой глаза (рис.3.13). Зрачок глаза принимают за апертурную диафрагму {АД}, он же будет выходным зрачком (Вых.зр.) систе­ мы. Размер и положение входного зрачка определяют как изобра­ жение АД через впереди стоящие компоненты. Тогда мнимый входной зрачок (Вх.зр.) находится справа от первого компонента на большом расстоянии аР. Оправа объектива является виньети­ рующей диафрагмой (ВД).

Диаметр D' выходного зрачка телескопической системы, с ко­ торым совпадает зрачок глаза наблюдателя, определяет количест­ во световой энергии, выходящей из прибора. Видимое увеличе­ ние телескопической системы, при котором диаметр выходного зрачка равен диаметру зрачка глаза, называют нормальным увели­ чением Гто = D/D'.

Такое увеличение имеют зрительные трубы, предназначенные для наблюдения при недостаточной освещенности предмета. Те­ лескопические системы, предназначенные для работы в дневное время, должны иметь выходные зрачки 2...5 мм, в сумеречное время — 5...7 мм.

Кроме видимого и нормального увеличений телескопическая система, работающая совместно с глазом, имеет так называемое полезное увеличение Гт . Чтобы глаз мог полностью использовать разрешающую способность объектива телескопической системы (разрешающая способность — это способность объектива давать раздельными изображения двух близколежащих точек), ее види­ мое увеличение, называемое в этом случае полезным, должно быть равно Гт = D/2, где D — диаметр входного зрачка объектива. Но эта формула не является универсальной, так как, с одной сто­