Підзорна труба: історія створення, будова, принцип дії
Історія створення підзорної труби
Підзорна труба – один із найдавніших оптичних приладів, призначених для спостереження за віддаленими об`єктами. З`явилася вона на зорі ХVІІ століття, хоча теоретично її сконструювали ще в далекому ХІІІ ст. Перший прототип підзорної труби був описаний в 1268 англійським ченцем Роджером Беконом, а потім, вже набагато докладніше – Леонардо да Вінчі. Леонардо в найдрібніших деталях описав внутрішній пристрій підзорної труби і навіть винайшов спеціальний верстат, призначений для шліфування лінз. Проте його праці не знайшли практичного застосування. Першим, хто використав підзорну трубу в практичних цілях, був Галілео Галілей.
Саме підзорна труба стала прототипом телескопа-рефрактора та допомогла Галілео проникнути у таємниці існування небесних світил. Йому вдалося значно удосконалити першу примітивну конструкцію зорової труби – і за ним дивовижним інструментом зацікавилися інші представники тодішнього освіченого суспільства. Складні підзорні труби почали активно використовуватись моряками, військовими, мандрівниками. Перші оптичні пристрої подібного роду були досить громіздкими: величезні, поміщені у футляр конструкції доводилося носити за військовими командирами їхнім лейтенантам, що часом виглядало дуже комічно. Варто відзначити, що підзорна труба активно використовувалася в тодішньому суспільстві не тільки для конкретних нагальних цілей, але і просто як спосіб показати себе і наголосити на власній значущості.
Але це було тоді. Навіщо ж потрібна підзорна труба сьогодні, коли є біноклі, телескопи, мікроскопи, тепловізори та інші чудеса сучасної техніки? Здавалося б, вона повинна була неминуче застаріти і втратити свою привабливість, не витримавши конкуренції. Однак, у наші дні підзорна труба залишається таким корисним, а іноді і зовсім незамінним інструментом, як і раніше.
Будова та принцип дії підзорної труби
Підзорна труба використовується для спостереженням за віддаленими об`єктами. За допомогою системи лінз пристрій дозволяє побачити точну, детальну збільшену картинку об`єкта, що знаходиться на далекій відстані від того, хто дивиться.
Досягається ефект збільшення за допомогою поєднання опуклих та увігнутих скляних кружалець у корпусі – лінз. Випукла лінза, якщо на неї подивитися збоку, буде товстіша посередині, ніж по краях. Увігнута – навпаки.
Випукла лінза, що знаходиться з боку об`єкта спостереження, називається об`єктивом, а та, що міститься з боку спостерігача – окуляром. Як окуляр використовують як опуклі, так і увігнуті скла.
Промені світла відбиваються від віддалених предметів, потрапляють у об`єктив, збираються у його склі і, заломлюючись на викривленій поверхні, проходять крізь нього. Зображення, що вийшло, буде дійсним, таким, як його бачить око спостерігача, не озброєне збільшувальними пристроями.
Проходячи далі, промені досягають увігнутого скла. У ньому вони заломлюються знову і розсіюються на виході в різні боки під кутом. Спостерігач внаслідок цього побачить збільшену картинку об`єкта. Така система використовувалася у перших підзорних трубах, винайдених Галілеєм.
Схема зорової труби Галілео Галілея
У схемі Кеплера, що прийшла їм на зміну, промені після заломлення в об`єктиві сходилися в точці, званій фокусом. Потім вони розходилися знову і потрапляли ще в одну опуклу лінзу окуляра. Зображення в результаті виходило перевернутим.
Схема зорової труби Кеплера
Щоб отримати збільшене неперевернуте зображення, між об`єктивом і окуляром ставлять лінзи і призми, що обертають його, наприклад, трикутні призми.
Використовують такі класичні схеми оптичного механізму зорових труб:
- Схема Кеплера – об`єктив та окуляр – опуклі. Картинка, яку бачить спостерігач – перевернута. Таку оптику використовують для спостереження за зоряним небом;
- Призми Порро – поширена система, схожа за принципом і будовою до біноклевих лінз. Між об`єктивом та окуляром знаходяться дві трикутні призми, які збирають світло, отримане об`єктивом. Призми розташовані в такий спосіб, що світло, заломлюючись кілька разів на їх гранях, потрапляє в окуляр, створюючи неперевернутий образ об`єкта. Кут напрямку променів у цій схемі дозволяє робити конструкцію не прямою, а розташувати окуляр під нахилом. Спостерігач в такую підзорну трубу дивиться зверху вниз, що природно погляду;
- Призми Руф – складна та дорога система, що відрізняється компактними розмірами. Складна конструкція з`єднаних разом чотирикутних призм скорочує відстань, потрібну для заломлення променів.
Сьогодні підзорна чи зорова труба найактивніше використовується мандрівниками. Це дуже компактний (не порівняється з середньовічними «базуками») оптичний прилад, що має ще й невелику вагу і досить просунутий функціонал. У сучасні підзорні труби можна спостерігати за нічним небом, майже як в телескоп. А коштують вони набагато дешевше і за телескоп, і за гарний бінокль.
Підзорна труба - дуже гарний подарунок собі чи другу
