8. Телескопическая система Кеплера. Система Галилея.

Оптические системы, предназначенные для наблюдения дальних предметов, называются телескопическими системами.

Принцип действия телескопической системы состоит в том, что если от двух точек удаленного предмета в нее поступают два пучка параллельных лучей и угол между ними равен ω, то на выходе телескопической системы лучи остаются параллельными, но угол между пучками изменяется и будет равен ω′.

Телескопическая система какминимум должна состоять из двух компонентов: объектива и окуляра.

Телескопическая система с положительным видимым увеличением, то такая система называется системой Галилея. Рис.

рис. Телескопическая система Галилея.

Телескопическая система состоит из положительного объектива и отрицательного окуляра.

Расстояние d между главными плоскостями компонентов определяется по формуле d=f1’+f2’. Но так как f2’<0, то арифметическая расстояние d определяется как разность абсолютных величин фокусных расстояний компонентов.

Положение и размер выходного зрачка D' опре­деляются зрачком глаза, который является апертурной диафраг­мой в системе труба — глаз. Поскольку в трубе Галилея нет действительного промежуточного изображения, построенного объективом, то в ней отсутствует полевая диафрагма (сетка) и та­кие трубы не применяются для визирования, дальномерных определе­ний и т. п. целей. Труба Галилея используется только для наблю­дения (театральные бинокли). Большой диаметр выходного зрач­ка (до 8 мм) позволяет наблюдать в плохих условиях освещен­ности.

Достоинством трубы Галилея является простота конструкции, меньшая общая длина по сравнению с аналогичными трубами при Гт<0, прямое изображение. К недостаткам следует отнести отсут­ствие визирного устройства, непостоянство положения и размера входного зрачка. Из-за виньетирования наклонных пучков трубы Галилея имеют небольшое увеличение и малое поле.

Зрительная труба Кеплера (рис. 159) состоит из положительного объектива и положительного окуляра и строит перевернутое изображение (Г_т<0). Действительное изображение наблюдаемого объекта находится в задней фокальной плоскости объектива, совпадающей с передней фокальной плоскостью оку­ляра. Здесь же располагается визирное устройство (сетка), оправа которого является полевой диафрагмой (ИД). При помощи зри­тельных труб Кеплера можно измерять малые линейные и угловые смещения, визировать на удаленные объекты, производить дальномерное определение расстояний, находить превышение различ­ных точек и т. д.

Из рис. 159 следует, что по известному фокусному расстоянию окуляра и углу поля вычисляется диаметр полевой диа­фрагмы , а затем по фокусному расстоянию объек­тива определяется угловое поле зрительной трубы:

Трубы Кеплера широко применяются при астрономических и геодезических наблюдениях. Недостатками труб Кеплера явля­ются перевернутые' изображения и несколько большая по сравнению с трубами Галилея длина, равная сумме фокусных расстояний объектива и окуляра: положительный фактор — визирное устройство (сетка) и отсутствие виньетирования.