Okular

Okular - et element i det optiske system , vendt mod observatørens øje , del af en optisk enhed ( søger , afstandsmåler , kikkert , mikroskop , teleskop osv.), designet til at se billedet dannet af linsen eller hovedspejlet af enheden.

Nogle gange undlades okularer i det optiske system; i stedet installeres fotografisk eller videoudstyr i enhedens fokus .

Brug af okularer

I dag er okularer meget udbredt i optiske mikroskoper , teleskoper , kikkerter, kikkerter, optiske sigter, nattesynsapparater . Tidligere blev okularer brugt i søgerne på noget foto-, film- og videoudstyr, men i moderne udstyr er de erstattet af displays. Processen med at erstatte okularer med skærme foregår også i mikroskopi og teleskoper.

Designfunktioner

Det enkleste okular, såsom Huygens-okularet, består af to linser : en kollektiv (også kaldet en feltlinse) og en øjenlinse; komplekse okularer består af fire til fem eller flere linser. Nogle okularer har fokuseringsmuligheder for nærsynethed og langsynethed . Kun kompenserende okularer, fotografiske okularer og såkaldte gomals eller forstærkende systemer er egnede til mikrofotografering. Nogle okularer kan også have en indbygget øjestykke .

Indstillinger for okular

Elementer og grupper

Elementer er separate elementære linser, "singlets".

En gruppe er en kompleks linse limet sammen af flere simple, elementære linser (elementer). Når en gruppe er limet sammen fra et par elementer (en to-linse gruppe), så kaldes det en dublet ; hvis ud af tre - en triplet .

De første okularer havde kun én linse, som byggede meget forvrængede billeder. To- og treelementsobjektiver blev opfundet lidt senere og blev hurtigt standarden på grund af deres gode billedkvalitet. Nu har ingeniører, der bruger computere og specialiseret software, udviklet okularer med syv eller otte elementer, der giver gode, skarpe billeder.

Interne refleksioner og blænding

Interne refleksioner , også kaldet flare , er forårsaget af spredning af lys, der passerer gennem okularet og reducerer kontrasten i billedet, der projiceres af okularet. Nogle gange på grund af dette, såkaldte. "spøgelsesbilleder". På grund af dette blev det i lang tid (før opfindelsen af anti-reflekterende belægninger ) foretrukket at bruge simple optiske kredsløb med et minimum antal kontakter mellem glas og luft.

En af løsningerne på dette problem i øjeblikket er brugen af tyndfilmsbelægninger på overfladen af optiske elementer. Disse belægninger er en til to bølgelængder tykke og er designet til at reducere effekten af interne refleksioner ved at ændre brydningen af lys, der passerer gennem elementet. Nogle belægninger kan også absorbere lys i en såkaldt proces. total intern refleksion, hvis lyset falder på belægningen i en lille vinkel.

Kromatiske aberrationer

Laterale kromatiske aberrationer er forårsaget af forskellen i brydningsindeks for lys med forskellige bølgelængder. For eksempel vil blåt lys, der passerer gennem et okularelement, ikke blive fokuseret på samme punkt som rødt lys. På grund af dette kan der forekomme en farvet ramme omkring objekter, eller der kan observeres en generel sløring af billedet.

Den eneste løsning på dette problem er brugen af mange elementer lavet af forskellige typer glas. Achromater ( apochromater ) - grupper af linser, der samler lys med henholdsvis to eller tre eller flere forskellige bølgelængder i ét fokus og næsten eliminerer farvekanten. Linser med lav spredning kan også bruges til at reducere (men ikke eliminere) kromatisk aberration.

Langsgående kromatisk aberration - den samme effekt, der opstår på grund af for store brændvidder af refraktorlinser. Mikroskoper, hvis linsebrændvidde generelt er meget mindre, lider ikke af denne effekt.

Landingsdiameter

I optiske instrumenter anvendes som regel følgende standard monteringsdiametre af okularrøret: til teleskoper - 0,965", 1,25", 2" og 2,4" (i et lineært mål 24,51, 31,75 mm, 50,8 mm, 61 mm) , til mikroskoper - 23,2 mm, 30 mm, 32 mm.

Længden af landingsærmet (skørt, tønde) er normalt for 1,25 "okularer: 15-30 mm, for 2" okularer: 30 mm.

Brændvidde

Brændvidden af et okular er afstanden fra dets hovedplan til det punkt, hvor lysstrålerne eller deres forlængelser (i tilfælde af et galileisk okular) skærer hinanden i ét punkt. Brændvidderne af okularet og objektivet eller hovedspejlet (i tilfælde af en reflektor) bestemmer vinkelforstørrelsen. Typisk er brændvidden af et individuelt okular udtrykt i millimeter. Når du bruger okularer med et bestemt instrument, foretrækkes det nogle gange at sortere dem efter de forstørrelser, de vil producere.

For et teleskop kan vinkelforstørrelsen opnået, når den bruges med et hvilket som helst okular, beregnes ved hjælp af formlen:

\Gamma ={\frac {F}{f))

hvor:

$\Gamma$ — vinkelforstørrelse;
$F$ — linsens eller primære spejls brændvidde;
$f$ er okularets brændvidde. udtrykt i samme enheder som . $F$

Forstørrelsen øges, når okularets brændvidde mindskes, eller brændvidden af objektivet eller det primære spejl øges. Eksempelvis vil et 25mm okular med et teleskop med en brændvidde på 1200mm give en forstørrelse på 48x, et 4mm okular med samme teleskop vil give en forstørrelse på 300x.

Amatørastronomer skelner okularer ved deres brændvidde, udtrykt i millimeter. Normalt varierer de fra 3 til 50 mm. Nogle astronomer foretrækker dog at skelne okularer ved den forstørrelse, de giver med et eller andet værktøj. I astronomiske rapporter er det bedre at angive forstørrelsen, da dette vil give en bedre ide om, hvad observatøren så. Men uden at være bundet til et teleskop bliver forstørrelsen praktisk talt ubrugelig til at beskrive okularets egenskaber. I henhold til brændvidden kan teleskopiske okularer opdeles i langfokus, mellemfokus og kort fokus.

For et sammensat mikroskop er den tilsvarende formel:

\Gamma ={\frac {DD_{{{\mathrm {EO}}}}}{Ff}}={\frac {D}{f}}\ gange {\frac {D_{({\mathrm {EO} }}}}{F}}

hvor:

$D$ - dette er den mindste afstand af behageligt syn (normalt 250 mm);
$D_{{\mathrm {EO}}}$ er afstanden mellem objektivets bageste brændplan og okularets bageste brændplan (kaldet rørets længde), for et moderne instrument, normalt omkring 160 mm;
$F$ er objektivets brændvidde og er okularets brændvidde. $f$

I modsætning til teleskopiske okularer er det vigtigste kendetegn ved mikroskopiske okularer forstørrelse, ikke brændvidde. Forstørrelsen af mikroskopets okular og forstørrelsen af objektivet bestemmes af formlerne: $P_{{\mathrm {E}}}$ $P_{{\mathrm {O}}}$

P_{{\mathrm {E}}}={\frac {D}{f)),\qquad P_{{\mathrm {O}}}={\frac {D_{{{\mathrm {EO}}} }}{F}}

hvorfra forstørrelsen kan udtrykkes som produktet af forstørrelserne af objektivet og okularet:

\Gamma =P_{{\mathrm {E}}}\ gange P_{{\mathrm {O}}}

For eksempel, når du bruger et 10x okular og et 40x objektiv, vil mikroskopet forstørre 400x.

Denne definition af vinkelforstørrelse stammer fra behovet for at ændre ikke kun okularerne, men også objektiverne, på grund af hvilket forstørrelsen viser sig at være afhængig af to faktorer. Historisk beskrev Abbe mikroskopiske okularer separat i form af vinkelforstørrelsen af okularet og den indledende forstørrelse af objektivet. Dette viste sig at være praktisk for udviklingen af optiske kredsløb. men det var ubelejligt for praktisk mikroskopi, hvorfor dette system blev opgivet.

Den generelt accepterede mindste fokusafstand er 250 mm, og okularforstørrelsen beregnes ud fra denne værdi. Typisk er forstørrelserne 8×, 10×, 15× og 20×. Brændvidden af okularer i millimeter kan bestemmes ved at dividere 250 mm med okularets forstørrelse. $D$

Moderne instrumenter bruger uendelighedskorrigerede objektiver frem for 160 mm-korrigerede og kræver derfor en ekstra korrigerende linse i mikroskoprøret.

Placering af brændplanet

Normalt er okularets brændplan placeret uden for dets linser, foran feltlinsen. Et gitter eller et mikrometerkors kan placeres i dette plan. I nogle typer af okularer, såsom Huygens og Nagler okularer, er brændplanet placeret mellem okularets linser, og det er derfor ikke muligt at placere trådkorset i brændplanet.

Brændplanet er placeret på udskæringen af indretningens okularstøttehylster og følgelig okularstøttehylsen. Hvis okularets brændplan forskydes, kaldes værdien af denne forskydning parfokalitet og måles fra enhedens referenceokularhylster mod objektivet.

Synsfelt

Synsfeltet bestemmer, hvor meget der kan ses gennem okularet. Synsfeltet kan variere afhængigt af forstørrelsen opnået med et givet teleskop eller mikroskop, og afhænger også af egenskaberne af selve okularet.

Udtrykket "synsfelt" kan have tre betydninger:

Ægte vinklet synsfelt: Vinkelstørrelsen af den del af himlen set gennem et okular brugt med ethvert teleskop og ved passende forstørrelse. Som regel er denne værdi fra en tiendedel af en grad til 2°.
Okular Vinkelt synsfelt: Billedets vinkelstørrelse set gennem okularet. Med andre ord: hvor stort billedet fremstår. Denne værdi er konstant for ethvert okular med fast brændvidde og kan bruges til at beregne det sande synsfelt, når det bruges med ethvert teleskop. Okularets synsfelt kan variere mellem ca. 35-100°.
Okularets lineære synsfelt i billedplanet, eller med andre ord størrelsen af okularets feltstop. [1] Produktet af et okulars lineære synsfelt og dets forstørrelse kaldes det okulære tal. [1] For eksempel vil to okularer - 10 × 20 mm felt og 20 × 10 mm felt - have det samme okulartal svarende til 200. Okulartallet er numerisk lig med den lineære størrelse af synsfeltet, refereret til afstanden til den bedste udsigt, taget lig med 250 mm. Synsfeltet set gennem et okular med et øjental på 200 svarer således med hensyn til synsvinkel til et felt på 200 mm i en afstand på 250 mm.

Hvis det vinkelmæssige synsfelt for et okular er kendt, kan det sande synsfelt for et teleskop med det okular beregnes ved hjælp af følgende formel:

2W={\frac {2W'}\Gamma }

eller

2W={\frac {2W'}{({\frac {F}{f))))}

hvor

$2W$ er det sande synsfelt beregnet i de samme enheder som . $2W'$
$2W'$ er okularets synsfelt.
$\Gamma$ - øge.
$F$ - Brændvidde af linsen (til en refraktor ) eller hovedspejlet (til reflektorer og katadioptri ) i teleskopet.
$f$ er okularets brændvidde, udtrykt i de samme enheder som . $F$

Brændvidde er den afstand, hvor en linse eller et spejl vil samle lysstråler i ét punkt.

Formlen har en fejl på omkring 4 % eller mindre for okularets synsfelt op til 40° og omkring 10 % for 60°.

Hvis okularets synsfelt er ukendt, kan det sande synsfelt beregnes tilnærmelsesvis ved hjælp af formlen:

2W={\frac {57.3d}{F}}

hvor:

$2W$ — sandt synsfelt, °;
$d$ — okularfeltdiafragmadiameter, mm;
$F$ er brændvidden af objektivlinsen eller hovedspejlet på teleskopet, mm.

Den anden formel er generelt mere nøjagtig, men producenterne angiver normalt ikke feltstoppets diameter. Den første formel vil ikke være nøjagtig, hvis synsfeltet ikke er fladt eller overstiger 60°, hvilket er ret almindeligt med ultrabredt synsfelt okularer.

I henhold til størrelsen af synsfeltet er okularerne opdelt i: vidvinkel, medium og med "nøglehulseffekt".

Øjenaflastning

Fjernelse af udgangspupillen - afstanden fra okularets øjelinse til det punkt på dets optiske akse, hvor øjet skal placeres for at se hele synsfeltet.

Øjenaflastning varierer som regel mellem 2 og 20 mm afhængig af okularets design. Okularer med lang brændvidde har en tendens til at have længere øjenaflastning. og kort-fokus - lille, hvilket som nævnt ovenfor kan være problematisk. Den anbefalede mindste øjenaflastning er omkring 5-6 mm.

Komforten ved observation afhænger af fjernelsen af pupillen. Så når man bruger et okular med en lille øjenaflastning, skal observatøren placere øjet meget tæt på okularlinsen (som om man trykker øjet ind i okularet), hvilket nogle gange forårsager ubehag, og i den kolde årstid truer med forfrysninger af øjets hornhinde. Desuden efterlader øjenvipper, der hviler mod okularlinserne, mærker på den anti-reflekterende belægning. Som regel gælder det, at jo kortere okularets brændvidde er, jo mindre er øjenaflastningen. Ved at kende dette problem tilbyder designere forskellige optiske skemaer designet til at placere udgangspupillen i en behagelig afstand. Så nogle modeller af okularer har en fast øjenaflastning, uanset brændvidden. For stor øjenaflastning giver dog også gener ved observationer. For eksempel, hvis et langfokuseret okular har en pupil i størrelsesordenen 30-40 mm, skal du billedligt talt "fange billedet med dit øje". Praksis viser, at den behagelige værdi af øjenaflastning er begrænset af den øvre grænse på 25 mm. Ved brug af briller anbefales det at vælge okularer med øjerelief på omkring 20 mm, uden dem - omkring 12 mm. [2]

Funktioner ved brugen af nogle optiske enheder pålægger specifikke restriktioner for fjernelse af udgangspupillen. Så for at sikre sikkerheden for skyttens øje under rekyl under et skud, kan optiske sigter til håndvåben have en pupilfjernelse fra 40 til 80 mm. [3] I 1940 blev det anset [4] at øjerelieffet for et optisk riffelsigte skulle være mindst 80 mm.

Optiske skemaer af okularer

Konvergerende linse eller Kepler-okular

En simpel konvergerende linse placeret bag objektivets brændpunkt producerer et forstørret omvendt billede. Denne type okular blev brugt i mikroskoper af Zacharias Jansen i 1590 [5] og blev foreslået til brug i teleskoper af Johannes Kepler i 1611 i hans bog "Dioptri" som en måde at øge synsfeltet og forstørre eksisterende teleskoper.

Konvergerende linse (galileansk okular)

En simpel divergerende linse placeret foran objektivets fokus giver et direkte billede, men med et begrænset synsfelt. Denne type linse blev brugt i de første teleskoper, som dukkede op i Holland i 1608, og derefter blev kopieret med mindre forbedringer af Galileo i 1609, hvilket var årsagen til at kalde sådanne okularer galilæiske. Denne type okular bruges stadig i meget billige teleskoper og kikkerter (hovedsageligt teater).

Herschel okular

Herschel-okularet er en glaskugle med et udskåret segment, hvor den flade del vender mod iagttagerens øje. Det blev opfundet af William Herschel i 1768.

Huygens okular

Huygens okularet består af to plankonvekse linser, placeret med deres flade dele mod iagttagerens øje og adskilt af et vist mellemrum. Linserne kaldes øjenlinser og feltlinser. Brændplanet er placeret mellem to linser. Det blev opfundet af Christian Huygens i slutningen af 1660'erne og var det første sammensatte (multi-linse) okular [6] . Huygens opdagede, at to linser adskilt af et mellemrum kunne bruges til at lave et okular med nul kromatisk aberration. Hvis linserne er lavet af glas med samme brydningsindeks, er observatørens øje afslappet, og observationsobjektet er uendeligt langt fra teleskopet, så bestemmes afstanden mellem linserne af formlen:

d={\frac {1}{2}}(f_{A}+f_{B})

hvor og er brændvidderne for okularlinserne. $f_{A}$ $f_B$

Disse okularer bruges sammen med teleskoper med meget lang brændvidde (i Huygens' tid blev der brugt et enkelt element med lang brændvidde ikke-akromatiske refraktorer, herunder meget lange brændvidde teleskoper). Dette optiske design anses nu for at være forældet, fordi der nu bruges teleskoper med kortere fokus, og når de bruges sammen med dem, har disse okularer en masse billedforvrængning, kromatisk aberration og et meget smalt synsfelt. Men på grund af de lave produktionsomkostninger er billige teleskoper og mikroskoper udstyret med dem [7] .

På grund af det faktum, at Huygens okularer ikke bruger klæbemiddel til at holde linsen på plads, bruger astronomi-entusiaster dem nogle gange til projektionsobservationer af Solen, det vil sige til at projicere et billede af Solen på en skærm. Andre typer okularer, der bruger klæbemiddel, kan blive beskadiget af intenst, fokuseret sollys, når de bruges på denne måde.

Mittenzwei okular

Det optiske skema ligner Huygens okularet, men med en menisk som feltlinse. Det bruges som et særligt langfokuseret okular, når der kræves et felt på op til 55-60°. Afvigelser korrigeres på samme måde som i Huygens okularet.

Ramsden okular

Ramsden okularet består af to plankonvekse linser med samme brændvidde og lavet af det samme glas, med mindre end én brændvidde fra hinanden. Dette kredsløb blev skabt af producenten af videnskabeligt og astronomisk udstyr Jesse Ramsden i 1782. afstanden mellem objektiverne varierer afhængigt af designet, men er normalt noget mellem 7/10 og 7/8 af objektivernes brændvidde.

Dollonds okular

Dollond-okularet er en konvergerende akromatisk dublet. Den blev skabt af den engelske optiker John Dollond i 1760 og er praktisk talt en akromatisk version af Keplers okular.

Fraunhofer okular

Foreslået af den tyske optiker Josef Fraunhofer og inkluderer to identiske plankonvekse linser placeret tæt på hinanden. Herved adskiller det sig fra Ramsden-okularet, der ligner det. Astigmatisme er fremragende korrigeret i okularet, men feltets krumning er betydelig, hvilket begrænser det nyttige synsfelt til 30-35°. På grund af fraværet af limede overflader er forstørrelseskromatisme ikke blevet korrigeret. Ifølge denne ordning er nogle af de plastiklupper, der produceres i dag, bygget.

"Solide okularer"

Fraværet i lang tid af effektive måder at bekæmpe vildfaren genskin fra ubelagte linseoverflader tvang optikere til at lede efter andre løsninger til at håndtere dem. En af disse metoder kan betragtes som det "solide" okular foreslået af optikeren Tolles. Ifølge dets funktionsprincip ligner det Huygens okularet, men er lavet af ét stykke glas. Feltmembranens funktion udføres af en ringformet rille langs okularets kant. Med hensyn til aberration adskiller dette okular sig praktisk talt ikke fra Huygens.

En anden type "solid" okular kan betragtes som analogen til Kelner okularet foreslået af den amerikanske fysiker Charles Hastings. Den består af en bikonveks tyk linse og en negativ menisk limet til den. Billedkvaliteten er ikke anderledes end Kellner-okularet. Nu har det kun historisk interesse.

Meget lig det er det monocentriske okular skabt ved Statens Optiske Institut af D. D. Maksutov i 1936 til brug i laboratorieinstrumenter. Det kan også betragtes som en "solid" analog af Kellner-okularet. Den har ret god aberrationskorrektion inden for et felt på 25-30°. Som med alle okularer med et fælles krumningscenter for alle overflader, er feltet begrænset af feltkrumning og astigmatisme. Designet er praktisk i fremstilling og drift, da det ikke kræver præcis centrering i forhold til teleskopaksen.

På trods af deres ret enkle design og ikke særlig perfekte billedkvalitet, kan sådanne okularer være interessante for den moderne amatør. De er mest bekvemme til at observere planeter, når det er nødvendigt at overveje små detaljer med lav kontrast på deres overflader. Faktum er, at enhver antirefleksbelægning har en finkornet struktur og spreder altid lyset, der passerer gennem den, lidt, på grund af hvilken der dannes en mærkbar glorie omkring lyse genstande, mod hvilke billeddetaljer går tabt. Jo mere oplyste overflader i systemet, jo mere aftager kontrasten i billedet af det observerede objekt. Moderne flerlags antirefleksbelægninger har ret stor spredning. Den sædvanlige højpolerede linseoverflade introducerer den mindste spredning, så det ideelle okular til planetobservationer (når et stort felt ikke er påkrævet) forbliver en simpel ubelagt linse, der er fri for blænding og praktisk talt ikke spreder lys.

Hastings Okular Type II

"Single lens" okular, som er en symmetrisk limet triplet. Mere almindeligt kendt som aplanar triple loupe. Sfærisk aberration, kromatisme og koma er godt korrigeret i okularet. Synsfeltet på 30-35° er begrænset af feltets astigmatisme og krumning, som er fundamentalt uundgåelige i dette system. Glasforstørrelsesglas lavet i henhold til denne ordning findes ofte på udsalg. Det plejede at være meget brugt som et kort fokus okular.

Okular Kellner

Kellner-okularet bruger en akromatisk Ramsden-dublet i stedet for en plankonveks linse for at eliminere resterende kromatisk aberration. Dr. Karl Kellner udviklede sit første akromatiske okular i 1849 [8] . Denne ordning kaldes også "akromatisk Ramsden". Kellner-okularet er et optisk design med tre linser, der bruges i teleskoper på begynderniveau med små til mellemstore blænder og blænder på f/6 eller hurtigere. Det typiske synsfelt er 40 til 50°, og har en god billedkvalitet ved lav til medium effekt, meget bedre end Huygens og Ramsden okularerne i denne henseende, og er et væsentligt skridt fremad. [9] . Det største problem med Kellner okularer var blænding, men fremkomsten af anti-reflekterende linsebelægninger løste dette problem, hvilket gjorde Kellner okularer populære. Udseendet af Plössl okularer, som ikke er væsentligt dyrere end Kölner okularer med hensyn til omkostninger, men væsentligt overlegne i kvalitet, gjorde deres brug upraktisk.

Plössl ("symmetrisk") okular

Plössl okularet består normalt af to dubletter og blev designet af Georg Simon Plössl i 1860. Da dubletter kan være det samme, kaldes dette okular nogle gange også symmetrisk. [10] Sammensatte Plössl-objektiver giver et relativt bredt (50° eller mere) synligt synsfelt. Dette gør dette okular ideelt til applikationer lige fra dybe himmelobservationer til planetobservationer. Den største ulempe ved Plössl okularer er den lille øjenaflastning sammenlignet med ortoskopiske. I Plössl okularer er pupilfjernelse 70-80 % af brændvidden. Dette er især kritisk ved brændvidder på mindre end 10 mm, hvor visning kan blive ubehageligt, især for personer, der bruger briller.

Plössls plan var uklar[ udtryk ukendt ] indtil 1980'erne, hvor producenter af astronomisk udstyr begyndte at sælge redesignede versioner af disse okularer. [11] De er nu meget populære på amatørastronomimarkedet, [12] hvor navnet "Plössl" dækker over okularer med mindst fire optiske elementer.

Dette okular er dyrt at fremstille på grund af de høje kvalitetskrav til glasset og behovet for at matche de konvergerende og divergerende linser præcist for at forhindre interne refleksioner. På grund af dette varierer kvaliteten af forskellige Plössl okularer. Der er mærkbare forskelle mellem et billigt Plössl okular med en simpel optisk belægning og et vellavet Plössl okular.

Ortoskopisk ("Abbe")

Det ortoskopiske okular med fire elementer består af en plankonveks konvergerende singlet og en bundet konvergerende triplet. Dette giver okularet en næsten perfekt billedkvalitet og god øjenaflastning, men et beskedent synsfelt i størrelsesordenen 40-45° (det lykkedes dog firmaet Baader Planetarium at lave ortoskoper med et synsfelt på 50° pga. brug af ekstra tunge briller og speciel oplysning). De blev opfundet af Ernst Abbe i 1880. [7] Det kaldes "ortoskopisk" eller "ortografisk" på grund af den lave forvrængning af det resulterende billede og kaldes nogle gange også blot "ortho" eller "Abbe".

Før opfindelsen af multi-coated linser og populariteten af Plössl okularer, var ortoskopiske okularer de mest populære teleskopiske okularer. Selv nu anses de for gode til at observere månen og planeterne. .

Monocentrisk

Et monocentrisk okular er en akromatisk triplet sammensat af to kroneglaselementer bundet til et flintglaselement. Elementerne er tykke, stærkt buede og deres overflader har et fælles center, hvorfor dette okular blev kaldt monocentrisk. Det blev opfundet af Adolf Steinheil omkring 1883. [13] Dette okular, ligesom de "solide" okularer af Robert Tolles, Charles Hastings og Wilfred Taylor [14] , er blændfrit og giver et lyst kontrastbillede, hvilket var en meget vigtig faktor før opfindelsen af anti-reflekterende belægninger. . [15] Den har et smalt synsfelt på omkring 25° [16] og er eftertragtet af amatørplanetobservatører. [17]

Okular Erfle

Erfle-okularet er et optisk system med fem elementer, der består af to akromatiske og en enkel linse. Denne type okular blev skabt under Første Verdenskrig til militære formål og blev beskrevet af Heinrich Erfle i US patent nr. 1478704 i august 1921 og var beregnet til at opnå bredere synsfelter end på fire-element systemer, og var en videreudvikling af Köllner og Plössl okularer , og type 2 - et to-komponent okular med en Koenig pupil. Der er to varianter af Erfle-okularet, som er omtrent ækvivalente i deres optiske egenskaber - i den første er en simpel linse placeret nær fokus, på siden af et par dubletter, og i den anden, mellem dem. Nogle gange blev den anden type Erfle-okularer kaldt "superplössl". I midten af dette okulars synsfelt er sfærisk aberration og positionel kromatisme normalt korrigeret perfekt. Komaen i den midterste del af synsfeltet kan være lille. Den linseåbning, som dette okular kan arbejde effektivt med, er kun begrænset af manifestationerne af feltaberrationer.

Der er to skemaer til optimering af Erfle okularer vedrørende kvaliteten af feltkrumningskorrektion.

Skemaet, der korrigerer krumning over et stort synsfelt (i størrelsesordenen 60°), er utilstrækkeligt korrigeret for andre feltaberrationer. Disse okularer er ikke særlig gode til høje forstørrelser på grund af astigmatisme og blænding. Men med anti-reflekterende belægninger ved lave forstørrelser (brændvidder på 20 mm og op) er de acceptable og er fremragende ved brændvidder på 40 mm og derover.

Med et andet skema til optimering af korrektion af aberrationer opnås et okular, der ikke er ringere end Plösl og ortoskopi i alle henseender, og som er fremragende til høje forstørrelser og planetobservationer.

Erfle okularer er meget populære, da de har store øjenlinser, god øjenaflastning og kan være meget behagelige at bruge.

Erfles okularer blev udviklet i seks-linseskemaerne i den modificerede Erfle, som omfatter tre dubletter, "Paragon"-skemaet - to nær-fokale singletter og to dubletter, og "Panoptic"-skemaet - to singletter mellem to dubletter.

Koenigs okular

Koenig-okularet består af en konkav-konveks konvergerende dublet og en plan-konveks konvergerende linse. De stærkt konvekse overflader af dubletten og den konvergerende linse rører næsten hinanden. Den konkave del af dubletten vender mod lyskilden, og den næsten flade del af den konvergerende linse vender mod observatørens øje. Dette okular blev udviklet i 1915 af den tyske optiker Albert König (1871-1946) som en forenklet version af Abbe okularet. Det optiske design giver dig mulighed for at få høje forstørrelser med lang øjenrelief - den største øjenrelief før opfindelsen af Naglers optiske design i 1979. Et synsfelt på omkring 55° gør, at disse okularer ligner Plössl okularer, men med den fordel, at der skal en linse mindre til for at lave dem.

Moderne versioner af Koenig-okularet bruger forbedrede briller eller tilføjer flere linser samlet i forskellige kombinationer af dubletter og singletter. Den mest almindelige tilpasning er at tilføje en positiv konkav-konveks linse foran dubletten, den konkave side mod lyskilden og den konvekse side mod dubletten. Moderne modifikationer har normalt et synsfelt på 60-70 °.

Denne type okular er også kendt som et fjernt okular.

RKE

RKE okularet består af en akromatisk linse og en bikonveks konvergerende linse i omvendt rækkefølge af Kellner okularet. Det blev udviklet af David Rank fra Edmund Scientific Corporation, som markedsførte dem i slutningen af 1960'erne og begyndelsen af 1970'erne. Dette optiske design giver et bredere synsfelt end det klassiske Kellner-okular og ligner det optiske design af det mere almindelige Koenig-okular.

Zeiss okular

Det er en udvikling af Koenig okularet. Ved at tilføje en simpel linse var det muligt at opnå en mere perfekt korrektion af astigmatisme og forvrængning.

Nagler okular

Det blev opfundet og patenteret af Albert Nagler i 1979 og er optimeret til astronomiske teleskoper: det giver et meget bredt synsfelt (82°) og er godt korrigeret for astigmatisme og andre aberrationer. Naglers mest moderne optiske design, Ethos, har et synsfelt på 100°. [18] Dette opnås ved hjælp af eksotisk højindeksglas og op til otte optiske elementer grupperet i fire eller fem grupper. Der er fem lignende optiske designs, også kaldet Nagler: "Nagler" ( Nagler ), "Nagler type 2" ( Nagler type 2 ), "Nagler type 4" ( Nagler type 4 ), "Nagler type 5" ( Nagler type 5 ) , "Nagler type 6" ( Nagler type 6 ).

Antallet af optiske elementer i Nagler okularer kan virke skræmmende, men ideen er faktisk ret simpel: Hvert Nagler okular har en diffus dublet, der øger forstørrelsen og er ledsaget af flere konvergerende grupper. Disse grupper, adskilt fra den divergerende dublet, kombineres for at opnå en stor brændvidde og danner en konvergerende linse. Dette giver dig mulighed for at drage fordel af brugen af linser med lav forstørrelse. I praksis er Nagler-okularet en kombination af et Barlow-objektiv med et langfokus-okular. Dette optiske skema er meget udbredt i okularer med et bredt synsfelt eller lang øjenaflastning.

Den største ulempe ved disse okularer er deres vægt. Lang brændvidde versioner vejer mere end 0,5 kg, hvilket er nok til at ubalancere de fleste teleskoper. Hobbyister omtaler nogle gange disse okularer som "papirvægte" på grund af deres vægt eller "gode håndgranater" på grund af deres form og størrelse. En anden ulempe er deres høje omkostninger, der kan sammenlignes med prisen på et lille teleskop, derfor betragtes de af mange amatører som en luksus. [19]

Se også

Øjenkop

Noter

↑ 1 2 Egorova O. V. Med et mikroskop på "dig". Træd ind i det XXI århundrede. Lysmikroskoper til biologi og medicin. - M. : "Reprocentre", 2006. - S. 301‒303. — 416 s. - ISBN 5-94939-060-1 .
↑ Valg af okularer. . Hentet 4. juni 2011. Arkiveret fra originalen 10. juni 2011. (ubestemt)
↑ BelOMO: Optiske sigter til håndvåben. . Hentet 29. september 2016. Arkiveret fra originalen 29. september 2016. (ubestemt)
↑ Solodilov K. E. Militære optisk-mekaniske anordninger. - M . : Forsvarsindustriens Statsforlag, 1940. - S. 154. - 262 s.
↑ Molecular Expressions: Science, Optics and You - Tidslinje - Zacharias Janssen Arkiveret 12. november 2021 på Wayback Machine
↑ Philip S. Harrington, "Star Ware", side 181 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 30. november 2021. (ubestemt)
↑ 12 Huygens . _ Hentet 13. februar 2011. Arkiveret fra originalen 20. juli 2002. (ubestemt)
↑ Jack Kramer. Det gode gamle Plossl okular . Lake County Astronomical Society). Hentet 25. december 2009. Arkiveret fra originalen 31. maj 2004. (ubestemt)
↑ "Militærhåndbog MIL-HDBK-141", kapitel 14 (ikke tilgængeligt link) . Hentet 13. februar 2011. Arkiveret fra originalen 6. august 2010. (ubestemt)
↑ Steven R. Coe, Nebulae og hvordan man observerer dem, s. 9 Arkiveret 30. november 2021 på Wayback Machine .
↑ Philip S. Harrington, Star Ware: The Amateur Astronomer's Guide, side 183 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 30. november 2021. (ubestemt)
↑ John W. McAnally, Jupiter og hvordan man observerer det - Side 156 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 19. juni 2013. (ubestemt)
↑ Kommentarer til Gary Seroniks TMB Monocentric Okular testrapport // Sky & Telescope. aug. 2004. S. 98-102 af Chris Lord . Hentet 30. maj 2011. Arkiveret fra originalen 4. maj 2006. (ubestemt)
↑ Handbook of Optical Systems, Survey of Optical Instruments af Herbert Gross, Hannfried Zügge, Fritz Blechinger, Bertram Achtner, side 110 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 19. juni 2013. (ubestemt)
↑ "Demystifying Multicoatings" af Rodger Gordon ( Oprindeligt vist i TPO bind 8, udgave 4. 1997 ) (link ikke tilgængeligt) . Hentet 30. maj 2011. Arkiveret fra originalen 18. maj 2008. (ubestemt)
↑ Martin Mobberley, "Astronomisk udstyr for amatører", side 71 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 20. juni 2013. (ubestemt)
↑ Gerald North, "Advanced Amateur Astronomy", side 36 . Hentet 2. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 19. juni 2013. (ubestemt)
↑ Daniel Moonsey. Cloudynights anmeldelse af Ethos — 21 mm udgivet i 2009 har en øldåsestørrelse og vejer næsten et kilo . Hentet 3. juni 2011. Arkiveret fra originalen 8. juni 2007. (ubestemt)
↑ Martin C. Cohen. Fjernsyn: Et historisk perspektiv . Hentet 3. juni 2011. Arkiveret fra originalen 15. juni 2011. (ubestemt)

Litteratur

Yashtold-Govorko V.A. Fotografering og forarbejdning. Skydning, formler, udtryk, opskrifter. Ed. 4., forkortelse. M., "Kunst", 1977.
Erpylev N. P. Encyclopedic Dictionary of a Young Astronomer, red. 2., revideret og suppleret, "Pædagogik", 1986.
Bryukhanov A. V., Pustovalov G. E., Rydnik V. I. Forklarende fysisk ordbog: generelle termer. Ed. 2., rettet., "Russisk sprog", 1988.

Okular

Brug af okularer

Designfunktioner

Indstillinger for okular

Elementer og grupper

Interne refleksioner og blænding

Kromatiske aberrationer

Landingsdiameter

Brændvidde

Placering af brændplanet

Synsfelt

Øjenaflastning

Optiske skemaer af okularer

Konvergerende linse eller Kepler-okular

Konvergerende linse (galileansk okular)

Herschel okular

Huygens okular

Mittenzwei okular

Ramsden okular

Dollonds okular

Fraunhofer okular

"Solide okularer"

Hastings Okular Type II

Okular Kellner

Plössl ("symmetrisk") okular

Ortoskopisk ("Abbe")

Monocentrisk

Okular Erfle

Koenigs okular

RKE

Zeiss okular

Nagler okular

Se også

Noter

Litteratur

Links