ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
сти, и, следовательно, промежуточное изображение А должно
совпадать с фокальной плоскостью окуляра.
При наблюдении предметов с помощью зрительной
трубы угловой размер изображения, рассматриваемого гла-
зом, оказывается существенно больше, чем угловой размер
объекта при наблюдении невооруженным глазом. Отношение
углового размера изображения объекта, рассматриваемого
наблюдателем через окуляр прибора, к угловому размеру объ-
екта, рассматриваемого невооруженным глазом, называется
угловым увеличением оптического прибора. В случае зритель-
ной трубы всегда предполагается, что расстояние между объ-
ектом и наблюдателем значительно превышает фокусное рас-
стояние объектива.
Увеличение астрономической зрительной трубы.
Как было выяснено, при наблюдении далеких предме-
тов с помощью астрономической зрительной трубы (трубы
Кеплера) глазом, аккомодированным на бесконечность, зад-
ний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра.
В этом случае труба является афокальной системой: парал-
лельный пучок лучей, входящий в объектив, остается парал-
лельным по выходе из окуляра. Такой ход лучей называют
телескопическим.
Рассматривая параллельный пучок лучей, исходящий
из бесконечно удаленной точки, лежащей в стороне от опти-
ческой оси, можно для простоты ограничиться лучом, прохо-
дящим через центр объектива (рис. 3 а). На выходе из окуляра
угол наклона пучка к оптической оси изменяется.
6
Пусть пучок света, попадающий в объектив, составля-
ет с оптической осью угол φ
1
, а пучок, выходящий из окуля-
ра, - угол φ
2
. Увеличение γ зрительной трубы по определению
равно
1
2
ϕ
ϕ
γ
tg
tg
=
(1)
Строго говоря, φ
1
– это угловой размер объекта, рас-
сматриваемого невооруженным глазом, но при наблюдении
бесконечно удаленного объекта с помощью зрительной трубы
угол φ
2
для объектива трубы и для невооруженного глаза
одинаков.
Как следует из рис. 3а, угловое увеличение телескопа
равно отношению фокусов объектива и окуляра:
2
1
1
2
f
f
tg
tg
==
ϕ
ϕ
γ
(2)
Отношение фокусных расстояний равно отношению
диаметров пучка, прошедшего объектив и окуляр (рис. 3б).
Ширина пучка, прошедшего объектив, определяется диамет-
ром D
1
его оправы; ширина пучка, выходящего из окуляра, -
Рис. 3. К расчету увеличения зрительной трубы
сти, и, следовательно, промежуточное изображение А должно
совпадать с фокальной плоскостью окуляра.
При наблюдении предметов с помощью зрительной
трубы угловой размер изображения, рассматриваемого гла-
зом, оказывается существенно больше, чем угловой размер
объекта при наблюдении невооруженным глазом. Отношение
углового размера изображения объекта, рассматриваемого
наблюдателем через окуляр прибора, к угловому размеру объ-
екта, рассматриваемого невооруженным глазом, называется
угловым увеличением оптического прибора. В случае зритель-
ной трубы всегда предполагается, что расстояние между объ-
ектом и наблюдателем значительно превышает фокусное рас-
стояние объектива.
Рис. 3. К расчету увеличения зрительной трубы
Увеличение астрономической зрительной трубы.
Как было выяснено, при наблюдении далеких предме- Пусть пучок света, попадающий в объектив, составля-
тов с помощью астрономической зрительной трубы (трубы ет с оптической осью угол φ1, а пучок, выходящий из окуля-
Кеплера) глазом, аккомодированным на бесконечность, зад- ра, - угол φ2. Увеличение γ зрительной трубы по определению
ний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра. равно
В этом случае труба является афокальной системой: парал- tgϕ 2
лельный пучок лучей, входящий в объектив, остается парал- γ= (1)
tgϕ1
лельным по выходе из окуляра. Такой ход лучей называют
телескопическим. Строго говоря, φ1 – это угловой размер объекта, рас-
Рассматривая параллельный пучок лучей, исходящий сматриваемого невооруженным глазом, но при наблюдении
из бесконечно удаленной точки, лежащей в стороне от опти- бесконечно удаленного объекта с помощью зрительной трубы
ческой оси, можно для простоты ограничиться лучом, прохо- угол φ2 для объектива трубы и для невооруженного глаза
дящим через центр объектива (рис. 3 а). На выходе из окуляра одинаков.
угол наклона пучка к оптической оси изменяется. Как следует из рис. 3а, угловое увеличение телескопа
равно отношению фокусов объектива и окуляра:
tgϕ 2 f
γ = = 1 (2)
tgϕ1 f2
Отношение фокусных расстояний равно отношению
диаметров пучка, прошедшего объектив и окуляр (рис. 3б).
Ширина пучка, прошедшего объектив, определяется диамет-
ром D1 его оправы; ширина пучка, выходящего из окуляра, -
5 6
