Okular

Okular - ett element i det optiska systemet , vänt mot betraktarens öga , en del av en optisk anordning ( sökare , avståndsmätare , kikare , mikroskop , teleskop , och så vidare), utformad för att se bilden som bildas av linsen eller huvudspegeln av enheten.

Ibland undvaras okular i det optiska systemet, istället installeras foto- eller videoutrustning i enhetens fokus .

Användning av okular

Nuförtiden används okular ofta i optiska mikroskop , teleskop , kikare, kikare, optiska sikten, mörkerseendeapparater . Tidigare användes okular i sökaren på viss foto-, film- och videoutrustning, men i modern utrustning har de ersatts av displayer. Processen att ersätta okular med displayer pågår också inom mikroskopi och teleskop.

Designfunktioner

Det enklaste okularet, såsom Huygens-okularet, består av två linser : en kollektiv (även kallad fältlins) och en ögonlins; komplexa okular består av fyra till fem eller fler linser. Vissa okular har fokuseringsalternativ för närsynthet och långsynthet . Endast kompenserande okular, fotografiska okular och så kallade gomals eller förstärkningssystem är lämpliga för mikrofotografering. Vissa okular kan också ha en inbyggd ögonmussla .

Okularalternativ

Element och grupper

Element är separata elementära linser, "singlets".

En grupp är en komplex lins limmad samman av flera enkla, elementära linser (element). När en grupp limmas ihop från ett par element (en grupp med två linser), så kallas det en dubblett ; om av tre - en triplett .

De första okularen hade bara en lins, vilket byggde mycket förvrängda bilder. Två- och treelementslinser uppfanns lite senare och blev snabbt standard på grund av deras goda bildkvalitet. Nu har ingenjörer som använder datorer och specialiserad programvara utvecklat okular med sju eller åtta element som ger bra, skarpa bilder.

Inre reflektioner och bländning

Inre reflektioner , även kallade flare , orsakas av spridningen av ljus som passerar genom okularet och minskar kontrasten i bilden som projiceras av okularet. Ibland på grund av detta, sk. "spökbilder". På grund av detta föredrogs det under lång tid (före uppfinningen av antireflekterande beläggningar ) att använda enkla optiska kretsar med ett minimalt antal kontakter mellan glas och luft.

En av lösningarna på detta problem för närvarande är användningen av tunnfilmsbeläggningar på ytan av optiska element. Dessa beläggningar är en till två våglängder tjocka och är utformade för att minska effekten av inre reflektioner genom att ändra brytningen av ljus som passerar genom elementet. Vissa beläggningar kan också absorbera ljus i en så kallad process. total inre reflektion, om ljuset faller på beläggningen i en liten vinkel.

Kromatiska aberrationer

Laterala kromatiska aberrationer orsakas av skillnaden i brytningsindex för ljus med olika våglängder. Till exempel kommer blått ljus som passerar genom ett okularelement inte att fokuseras på samma punkt som rött ljus. På grund av detta kan en färgad ram uppstå runt objekt eller en övergripande suddig bild kan observeras.

Den enda lösningen på detta problem är användningen av många element gjorda av olika typer av glas. Akromater ( apochromater ) - grupper av linser som samlar ljus med respektive två eller tre eller flera olika våglängder i ett fokus och nästan eliminerar färgkanten. Lågspridningslinser kan också användas för att minska (men inte eliminera) kromatisk aberration.

Longitudinell kromatisk aberration - samma effekt som uppstår på grund av för stora brännvidder på refraktorlinser. Mikroskop vars linsbrännvidder i allmänhet är mycket mindre lider inte av denna effekt.

Landningsdiameter

I optiska instrument används som regel följande standardpassningsdiametrar för okularröret: för teleskop - 0,965", 1,25", 2" och 2,4" (i ett linjärt mått 24,51, 31,75 mm, 50,8 mm, 61 mm) , för mikroskop - 23,2 mm, 30 mm, 32 mm.

Längden på landningshylsan (kjol, pipa) är vanligtvis för 1,25 "okular: 15-30 mm, för 2" okular: 30 mm.

Brännvidd

Brännvidden för ett okular är avståndet från dess huvudplan till den punkt där ljusstrålarna eller deras förlängningar (i fallet med ett galileiskt okular) skär varandra vid en punkt. Okularets och objektivets eller huvudspegelns brännvidder (vid reflektor) bestämmer vinkelförstoringen. Typiskt uttrycks brännvidden för ett enskilt okular i millimeter. När du använder okular med ett visst instrument är det ibland att föredra att sortera dem efter de förstoringar de kommer att producera.

För ett teleskop kan den vinkelförstoring som erhålls när den används med vilket okular som helst beräknas med formeln:

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

var:

$\Gamma$ — vinkelförstoring;
$F$ — Brännvidd för linsen eller primärspegeln.
$f$ är okularets brännvidd. uttryckt i samma enheter som . $F$

Förstoringen ökar när okularets brännvidd minskar eller när objektivets eller primärspegelns brännvidd ökar. Till exempel kommer ett 25mm okular med ett teleskop med en brännvidd på 1200mm att ge en förstoring på 48x, ett 4mm okular med samma teleskop ger en förstoring på 300x.

Amatörastronomer särskiljer okular genom deras brännvidd, uttryckt i millimeter. Vanligtvis sträcker de sig från 3 till 50 mm. Vissa astronomer föredrar dock att särskilja okular genom förstoringen de ger med ett eller annat verktyg. I astronomiska rapporter är det bättre att ange förstoringen, eftersom detta ger en bättre uppfattning om vad observatören såg. Men utan att vara bunden till ett teleskop blir förstoringen praktiskt taget oanvändbar för att beskriva okularets egenskaper. Beroende på brännvidden kan teleskopiska okular delas in i långfokus, medelfokus och kortfokus.

För ett sammansatt mikroskop är motsvarande formel:

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

var:

$D$ - detta är det minsta avståndet för bekväm syn (vanligtvis 250 mm);
$D_{{\mathrm {EO}}}$ är avståndet mellan objektivets bakre fokalplan och okularets bakre fokalplan (kallad rörets längd), för ett modernt instrument, vanligtvis cirka 160 mm;
$F$ är objektivets brännvidd och är okularets brännvidd. $f$

Till skillnad från teleskopiska okular är det huvudsakliga kännetecknet för mikroskopiska okular förstoring, inte brännvidd. Förstoringen av mikroskopets okular och förstoringen av objektivet bestäms av formlerna: $P_{{\mathrm {E}}}$ $P_{{\mathrm {O}}}$

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

varav förstoringen kan uttryckas som produkten av förstoringarna av objektivet och okularet:

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

Till exempel, när du använder ett 10x okular och ett 40x objektiv kommer mikroskopet att förstora 400x.

Denna definition av vinkelförstoring härrör från behovet av att ändra inte bara okularen utan också objektiven, på grund av vilket förstoringen visar sig vara beroende av två faktorer. Historiskt beskrev Abbe mikroskopiska okular separat i termer av okularets vinkelförstoring och objektivets initiala förstoring . Detta visade sig vara praktiskt för utvecklingen av optiska kretsar. men det var obekvämt för praktisk mikroskopi, varför detta system övergavs.

Det allmänt accepterade minsta fokusavståndet är 250 mm, och okularförstoringen beräknas från detta värde. Vanligtvis är förstoringarna 8×, 10×, 15× och 20×. Okularens brännvidd i millimeter kan bestämmas genom att dividera 250 mm med okularets förstoring. $D$

Moderna instrument använder oändlighetskorrigerade objektiv snarare än 160 mm-korrigerade och kräver därför en extra korrigerande lins i mikroskopröret.

Fokalplanets position

Vanligtvis är okularets fokalplan placerat utanför dess linser, framför fältlinsen. Ett rutnät eller mikrometerkors kan placeras i detta plan. I vissa typer av okular, såsom Huygens och Nagler okular, är fokalplanet placerat mellan okularets linser, och därför är placering av riktmedlet i fokalplanet inte möjlig.

Fokalplanet är beläget på snittet av anordningens okularstödhylsa, och följaktligen okularstödshylsan. Om okularets fokalplan förskjuts kallas värdet för denna förskjutning parfokalitet och mäts från enhetens referensokularhylsa mot objektivet.

Synfält

Synfältet avgör hur mycket som kan ses genom okularet. Synfältet kan variera beroende på förstoringen som erhålls med ett givet teleskop eller mikroskop, och beror också på egenskaperna hos själva okularet.

Termen "synfält" kan ha tre betydelser:

True Angular Synfält: Vinkelstorleken på den del av himlen sett genom ett okular som används med vilket teleskop som helst och med lämplig förstoring. Som regel är detta värde från en tiondels grad till 2°.
Okular Vinkelt synfält: Vinkelstorleken på bilden sedd genom okularet. Med andra ord: hur stor bilden ser ut. Detta värde är konstant för alla okular med fast brännvidd och kan användas för att beräkna det verkliga synfältet när det används med vilket teleskop som helst. Okularets synfält kan variera mellan cirka 35-100°.
Okularets linjära synfält i bildplanet, eller med andra ord storleken på okularets fältstopp. [1] Produkten av ett okulars linjära synfält och dess förstoring kallas för okulartalet. [1] Till exempel kommer två okular - 10 × 20 mm fält och 20 × 10 mm fält - att ha samma okularnummer lika med 200. Okulärtalet är numeriskt lika med den linjära storleken på synfältet, hänvisat till avståndet för bästa sikt, taget lika med 250 mm . Synfältet sett genom ett okular med ett okulartal på 200 är alltså likvärdigt vad gäller synvinkel med ett fält på 200 mm på ett avstånd av 250 mm.

Om det vinkelmässiga synfältet för ett okular är känt, kan det verkliga synfältet för ett teleskop med det okularet beräknas med hjälp av följande formel:

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

eller

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

var

$2W$ är det sanna synfältet beräknat i samma enheter som . $2W'$
$2W'$ är okularets synfält.
$\Gamma$ - öka.
$F$ - brännvidd för linsen (för en refraktor ) eller huvudspegeln (för reflektorer och katadioptri ) i teleskopet.
$f$ är okularets brännvidd, uttryckt i samma enheter som . $F$

Brännvidd är det avstånd på vilket en lins eller spegel samlar ljusstrålar till en punkt.

Formeln har ett fel på cirka 4 % eller mindre för okularets synfält upp till 40° och cirka 10 % för 60°.

Om okularets synfält är okänt, kan det sanna synfältet beräknas ungefär med formeln:

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

var:

$2W$ — sant synfält, °;
$d$ — Okularfältets diafragmadiameter, mm;
$F$ är brännvidden för objektivlinsen eller huvudspegeln i teleskopet, mm.

Den andra formeln är i allmänhet mer exakt, men tillverkare anger vanligtvis inte diametern på fältstoppet. Den första formeln kommer inte att vara korrekt om synfältet inte är plant eller överstiger 60°, vilket är ganska vanligt med ultrabredt synfältsokular.

Beroende på storleken på synfältet är okularen indelade i: vidvinkel, medium och med "nyckelhålseffekt".

Ögonavlastning

Borttagning av utgångspupillen - avståndet från okularets ögonlins till den punkt på dess optiska axel där ögat ska placeras för att se hela synfältet.

I regel varierar ögonavlastningen mellan 2 och 20 mm, beroende på okularets utformning. Okular med lång brännvidd tenderar att ha längre ögonavlastning. och kortfokus - liten, vilket, som nämnts ovan, kan vara problematiskt. Rekommenderad minsta ögonavlastning är cirka 5-6 mm.

Komforten för observation beror på avlägsnandet av pupillen. Så när man använder ett okular med en liten ögonavlastning, måste observatören placera ögat mycket nära okularlinsen (som om man trycker in ögat i okularet), vilket ibland orsakar obehag och under den kalla årstiden hotar med frostskador av ögats hornhinna. Dessutom lämnar ögonfransar, som vilar mot okularlinserna, märken på den antireflekterande beläggningen. Som regel gäller att ju kortare okularets brännvidd är, desto mindre blir ögonavlastningen. Genom att känna till detta problem erbjuder designers olika optiska scheman utformade för att placera utgångspupillen på bekvämt avstånd. Så, vissa modeller av okular har en fast ögonavlastning, oavsett brännvidd. Men för stor ögonavlastning orsakar också olägenheter vid observationer. Till exempel, om ett okular med lång fokus har en pupill i storleksordningen 30-40 mm, måste du, bildligt talat, "fånga bilden med ögat." Övning visar att det bekväma värdet av ögonavlastning begränsas av den övre gränsen på 25 mm. När du använder glasögon rekommenderas det att välja okular med ögonavlastning på cirka 20 mm, utan dem - cirka 12 mm. [2]

Funktioner för användningen av vissa optiska enheter medför specifika begränsningar för avlägsnandet av utgångspupillen. Så, för att säkerställa säkerheten för skyttens öga under rekyl under ett skott, kan optiska sikten för handeldvapen ha en pupillavlägsnande från 40 till 80 mm. [3] År 1940 ansågs [4] att ögonreliefen för ett optiskt gevärssikte borde vara minst 80 mm.

Optiska scheman för okular

Konvergerande lins eller Kepler-okular

En enkel konvergerande lins placerad bakom linsens brännpunkt ger en förstorad inverterad bild. Denna typ av okular användes i mikroskop av Zacharias Jansen 1590 [5] och föreslogs för användning i teleskop av Johannes Kepler 1611 i hans bok "Dioptris" som ett sätt att öka synfältet och förstora befintliga teleskop.

Konvergerande lins (galileansk okular)

En enkel divergerande lins placerad framför objektivets fokus ger en direkt bild, men med ett begränsat synfält. Denna typ av lins användes i de första teleskopen, som dök upp i Nederländerna 1608, och kopierades sedan med mindre förbättringar av Galileo 1609, vilket var anledningen till att kalla sådana okular galileiska. Denna typ av okular används fortfarande i mycket billiga teleskop och kikare (främst teater).

Herschel okular

Herschel-okularet är en glaskula med ett skuret segment, den platta delen vänd mot betraktarens öga. Den uppfanns av William Herschel 1768.

Huygens okular

Huygens okular består av två plankonvexa linser, placerade med sina platta delar mot betraktarens öga och åtskilda av ett visst gap. Linserna kallas ögonlinser och fältlinser. Fokalplanet är placerat mellan två linser. Det uppfanns av Christian Huygens i slutet av 1660-talet och var det första sammansatta (flerlins) okularet [6] . Huygens upptäckte att två linser åtskilda av ett gap kunde användas för att göra ett okular med noll kromatisk aberration. Om linserna är gjorda av glas med samma brytningsindex, är observatörens öga avslappnat och observationsobjektet är oändligt långt från teleskopet, så bestäms avståndet mellan linserna av formeln:

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

var och är brännvidderna för okularlinserna. $fa}$ $f_B$

Dessa okular används med teleskop med mycket lång brännvidd (på Huygens tid användes icke-akromatiska refraktorer med ett element med lång brännvidd, inklusive mycket långa fokala luftteleskop). Denna optiska design anses nu vara föråldrad eftersom teleskop med kortare fokus nu används och när de används med dem har dessa okular mycket bildförvrängning, kromatisk aberration och ett mycket smalt synfält. Men på grund av den låga produktionskostnaden är billiga teleskop och mikroskop utrustade med dem [7] .

På grund av det faktum att Huygens okular inte använder lim för att hålla linsen på plats, använder astronomientusiaster dem ibland för att projicera observationer av solen, det vill säga för att projicera en bild av solen på en skärm. Andra typer av okular som använder lim kan skadas av intensivt, fokuserat solljus när de används på detta sätt.

Mittenzwei okular

Det optiska schemat liknar Huygens okular, men med en menisk som fältlins. Den används som ett särskilt långfokuserat okular när ett fält på upp till 55-60° krävs. Avvikelser korrigeras på samma sätt som i Huygens okular.

Ramsden okular

Ramsden-okularet består av två plankonvexa linser med samma brännvidd och gjorda av samma glas, med mindre än en brännvidd från varandra. Denna krets skapades av tillverkaren av vetenskaplig och astronomisk utrustning Jesse Ramsden 1782. avståndet mellan objektiven varierar beroende på design, men är vanligtvis något mellan 7/10 och 7/8 av objektivens brännvidd.

Dollonds okular

Dollond-okularet är en konvergerande akromatisk dubblett. Den skapades av den engelske optikern John Dollond 1760 och är praktiskt taget en akromatisk version av Keplers okular.

Fraunhofer okular

Föreslagen av den tyske optikern Josef Fraunhofer och inkluderar två identiska plankonvexa linser placerade nära varandra. I detta skiljer det sig från Ramsden-okularet som liknar det. Astigmatism korrigeras utmärkt i okularet, men fältets krökning är betydande, vilket begränsar det användbara synfältet till 30-35°. På grund av frånvaron av limmade ytor har förstoringskromatismen inte korrigerats. Enligt detta schema är några av de plastförstorare som tillverkas idag byggda.

"Solida okular"

Frånvaron under lång tid av effektiva sätt att bekämpa strökbländning från obelagda linsytor tvingade optiker att leta efter andra lösningar för att hantera dem. En av dessa metoder kan betraktas som det "solida" okularet som optikern Tolles föreslagit. Enligt dess funktionsprincip liknar den Huygens okular, men är gjord av ett stycke glas. Fältmembranets funktion utförs av ett ringformigt spår längs okularets kant. När det gäller aberration skiljer sig detta okular praktiskt taget inte från Huygens.

En annan typ av "solid" okular kan betraktas som analogen till Kelner-okularet som föreslagits av den amerikanske fysikern Charles Hastings. Den består av en bikonvex tjock lins och en negativ menisk limmad på den. Bildkvaliteten skiljer sig inte från Kellner-okularet. Nu har den bara historiskt intresse.

Mycket likt det är det monocentriska okularet som skapades vid State Optical Institute av D. D. Maksutov 1936 för användning i laboratorieinstrument. Det kan också betraktas som en "solid" analog till Kellner-okularet. Den har ganska bra aberrationskorrigering inom ett fält på 25-30°. Som med alla okular med ett gemensamt krökningscentrum för alla ytor, begränsas fältet av fältkrökning och astigmatism. Designen är bekväm vid tillverkning och drift, eftersom den inte kräver exakt centrering i förhållande till teleskopaxeln.

Trots sin ganska enkla design och inte särskilt perfekta bildkvalitet kan sådana okular vara av intresse för den moderna amatören. De är mest bekväma för att observera planeter, när det krävs att ta hänsyn till små detaljer med låg kontrast på deras ytor. Faktum är att varje antireflektionsbeläggning har en finkornig struktur och sprider alltid ljuset som passerar genom den något, på grund av vilket en märkbar halo bildas runt ljusa föremål, mot vilka bilddetaljer går förlorade. Ju mer upplysta ytor i systemet, desto mer minskar kontrasten i bilden av det observerade objektet. Moderna flerskikts antireflektionsbeläggningar har ganska stor spridning. Den vanliga högpolerade linsytan introducerar minsta spridning, så det idealiska okularet för planetobservationer (när ett stort fält inte krävs) förblir en enkel obelagd lins som är fri från bländning och praktiskt taget inte sprider ljus.

Hastings okular typ II

"Single lens" okular, som är en symmetrisk limmad triplett. Mer allmänt känd som den aplanära trippelluppen. Sfärisk aberration, kromatism och koma är väl korrigerade i okularet. Synfältet på 30-35° begränsas av fältets astigmatism och krökning som är fundamentalt oundvikliga i detta system. Glasförstorare gjorda enligt detta schema finns ofta på rea. Det brukade ofta användas som okular med kort fokus.

Okular Kellner

Kellner-okularet använder en akromatisk Ramsden-dubbel istället för en plankonvex lins för att eliminera kvarvarande kromatisk aberration. Dr Karl Kellner utvecklade sitt första akromatiska okular 1849 [8] . Detta schema kallas också "akromatisk Ramsden". Kellner-okularet är en optisk design med tre linser som används i teleskop på nybörjarnivå med små till medelstora bländare och bländare på f/6 eller snabbare. Det typiska synfältet är 40 till 50° och har bra bildkvalitet vid låga till medelstora effekter, mycket bättre än Huygens- och Ramsden-okularen i detta avseende, och är ett betydande steg framåt. [9] . Det största problemet med Kellner okular var bländning, men tillkomsten av anti-reflekterande linsbeläggningar löste detta problem, vilket gjorde Kellner okular populära. Utseendet på Plössl-okularen, som inte är nämnvärt dyrare än Kölner-okularen kostnadsmässigt, men avsevärt överlägsna i kvalitet, gjorde deras användning opraktisk.

Plössl ("symmetrisk") okular

Plössl-okularet består vanligtvis av två dubletter och designades av Georg Simon Plössl 1860. Eftersom dubletter kan vara samma, kallas detta okular ibland också symmetriskt. [10] Komposit Plössl-linser ger ett relativt brett (50° eller mer) synfält. Detta gör detta okular idealiskt för applikationer som sträcker sig från observationer av djup himmel till planetobservationer. Den största nackdelen med Plössl okular är den lilla ögonavlastningen jämfört med ortoskopiska. I Plössl okular är pupillborttagningen 70-80 % av brännvidden. Detta är särskilt viktigt vid brännvidder på mindre än 10 mm, där visningen kan bli obekväm, särskilt för personer som bär glasögon.

Plössls upplägg var oklart[ term okänd ] fram till 1980-talet, då tillverkare av astronomisk utrustning började sälja omdesignade versioner av dessa okular. [11] De är nu mycket populära på marknaden för amatörastronomi, [12] där namnet "Plössl" täcker okular med minst fyra optiska element.

Detta okular är dyrt att tillverka på grund av glasets höga kvalitetskrav och behovet av att matcha de konvergerande och divergerande linserna exakt för att förhindra inre reflektioner. På grund av detta varierar kvaliteten på olika Plössl-okular. Det finns märkbara skillnader mellan ett billigt Plössl-okular med en enkel optisk beläggning och ett välgjort Plössl-okular.

Ortoskopisk ("Abbe")

Det ortoskopiska okularet med fyra element består av en plankonvex konvergerande singlett och en bunden konvergerande triplett. Detta ger okularet en nästan perfekt bildkvalitet och bra ögonavlastning, men ett blygsamt synfält i storleksordningen 40-45 ° (dock lyckades företaget Baader Planetarium skapa ortoskop med ett synfält på 50 ° p.g.a. användning av extra tunga glasögon och speciell upplysning). De uppfanns av Ernst Abbe 1880. [7] Den kallas "ortoskopisk" eller "ortografisk" på grund av den låga förvrängningen av den resulterande bilden och kallas ibland också helt enkelt "orto" eller "Abbe".

Innan uppfinningen av flerbelagda linser och populariteten för Plössl-okular var ortoskopiska okular de mest populära teleskopiska okularen. Redan nu anses de vara bra för att observera månen och planeterna. .

Monocentrisk

Ett monocentriskt okular är en akromatisk triplett som består av två kronglaselement bundna till ett flintglaselement. Elementen är tjocka, kraftigt böjda och deras ytor har ett gemensamt centrum, varför detta okular kallades monocentriskt. Det uppfanns av Adolf Steinheil omkring 1883. [13] Detta okular, liksom de "solida" okularen av Robert Tolles, Charles Hastings och Wilfred Taylor [14] , är bländfritt och ger en ljus kontrastbild, vilket var en mycket viktig faktor före uppfinningen av antireflekterande beläggningar. . [15] Den har ett smalt synfält på cirka 25° [16] och är eftertraktad av amatörplanetobservatörer. [17]

Okular Erfle

Erfle-okularet är ett optiskt system med fem element som består av två akromatiska och en enkel lins. Denna typ av okular skapades under första världskriget för militära ändamål och beskrevs av Heinrich Erfle i US patent nr 1478704 i augusti 1921 och var avsett att få bredare synfält än på system med fyra element, och var en vidareutveckling av Köllner- och Plössl-okular, och typ 2 - ett tvåkomponentsokular med en Koenig-pupill. Det finns två varianter av Erfle-okularet, som är ungefär likvärdiga i sina optiska egenskaper - i den första är en enkel lins placerad nära fokus, på sidan av ett par dubletter, och i den andra, mellan dem. Ibland kallades den andra typen av Erfle-okular "superplössl". I mitten av synfältet för detta okular är sfärisk aberration och positionell kromatism vanligtvis perfekt korrigerade. Koman i mittdelen av synfältet kan vara liten. Linsens bländare med vilken detta okular kan arbeta effektivt begränsas endast av manifestationerna av fältaberrationer.

Det finns två scheman för att optimera Erfle-okularet när det gäller kvaliteten på fältkrökningskorrigering.

Schemat som korrigerar krökning över ett stort synfält (i storleksordningen 60°) är otillräckligt korrigerat för andra fältaberrationer. Dessa okular är inte särskilt bra på höga förstoringar på grund av astigmatism och bländning. Men med antireflekterande beläggningar vid låga förstoringar (brännvidder på 20 mm och uppåt) är de acceptabla och är utmärkta vid brännvidder på 40 mm och längre.

Med ett annat schema för att optimera korrigeringen av aberrationer erhålls ett okular som inte är sämre än Plösl och ortoskopi i alla avseenden, och som är utmärkt för höga förstoringar och planetobservationer.

Erfle okular är mycket populära då de har stora ögonlinser, bra ögonavlastning och kan vara väldigt bekväma att använda.

Erfles okular utvecklades i sexlinsschemat i den modifierade Erfle, som inkluderar tre dubletter, "Paragon"-schemat - två nära-fokala singletter och två dubletter, och "Panoptic"-schemat - två singletter mellan två dubletter.

Koenigs okular

Koenig-okularet består av en konkav-konvex konvergerande dubblett och en plankonvex konvergerande lins. De starkt konvexa ytorna på dubbletten och den konvergerande linsen berör nästan varandra. Den konkava delen av dubbletten är vänd mot ljuskällan, och den nästan platta delen av den konvergerande linsen är vänd mot betraktarens öga. Detta okular utvecklades 1915 av den tyske optikern Albert König (1871-1946) som en förenklad version av Abbe-okularet. Den optiska designen gör att du kan få höga förstoringar med lång ögonavlastning - den största ögonreliefen före uppfinningen av Naglers optiska design 1979. Ett synfält på cirka 55° gör att dessa okular liknar Plössl-okularen, men med fördelen att det behövs en lins mindre för att tillverka dem.

Moderna versioner av Koenig-okularet använder förbättrade glasögon eller lägger till fler linser monterade i olika kombinationer av dubletter och singletter. Den vanligaste anpassningen är att lägga till en positiv konkav-konvex lins framför dubbletten, den konkava sidan mot ljuskällan och den konvexa sidan mot dubbletten. Moderna modifieringar har vanligtvis ett synfält på 60-70 °.

Denna typ av okular är också känd som ett fjärrokular.

RKE

RKE-okularet består av en akromatisk lins och en bikonvex konvergerande lins i omvänd ordning till Kellner-okularet. Det utvecklades av David Rank från Edmund Scientific Corporation, som marknadsförde dem i slutet av 1960-talet och början av 1970-talet. Denna optiska design ger ett bredare synfält än det klassiska Kellner-okularet och liknar den optiska designen hos det vanligare Koenig-okularet.

Zeiss okular

Det är en utveckling av Koenig-okularet. Genom att lägga till en enkel lins var det möjligt att få en mer perfekt korrigering av astigmatism och distorsion.

Nagler okular

Den uppfanns och patenterades av Albert Nagler 1979 och är optimerad för astronomiska teleskop: den ger ett mycket brett synfält (82°) och är väl korrigerad för astigmatism och andra aberrationer. Naglers modernaste optiska design, Ethos, har ett synfält på 100°. [18] Detta uppnås med hjälp av exotiskt högindexglas och upp till åtta optiska element grupperade i fyra eller fem grupper. Det finns fem liknande optiska mönster, även kallade Nagler: "Nagler" ( Nagler ), "Nagler type 2" ( Nagler type 2 ), "Nagler type 4" ( Nagler type 4 ), "Nagler type 5" ( Nagler type 5 ) , "Nagler typ 6" ( Nagler typ 6 ).

Antalet optiska element i Nagler-okularet kan verka skrämmande, men idén är faktiskt ganska enkel: varje Nagler-okular har en spridande dubblett som ökar förstoringen och åtföljs av flera konvergerande grupper. Dessa grupper, separerade från den divergerande dubbletten, kombineras för att erhålla en stor brännvidd och bildar en konvergerande lins. Detta gör att du kan dra nytta av användningen av linser med låg förstoring. I praktiken är Nagler-okularet en kombination av en Barlow-lins med ett okular med lång fokus. Detta optiska schema används ofta i okular med ett brett synfält eller lång ögonavlastning.

Den största nackdelen med dessa okular är deras vikt. Versioner med lång brännvidd väger mer än 0,5 kg, vilket är tillräckligt för att obalansera de flesta teleskop. Hobbyister hänvisar ibland till dessa okular som "pappersvikter" på grund av deras vikt, eller "bra handgranater" på grund av deras form och storlek. En annan nackdel är deras höga kostnad, jämförbar med kostnaden för ett litet teleskop, därför anses de av många amatörer som en lyx. [19]

Se även

Ögonmussla

Anteckningar

↑ 1 2 Egorova O. V. Med ett mikroskop på "dig". Kliv in i XXI-talet. Ljusmikroskop för biologi och medicin. - M. : "Reprocentre", 2006. - S. 301‒303. — 416 sid. - ISBN 5-94939-060-1 .
↑ Att välja okular. . Hämtad 4 juni 2011. Arkiverad från originalet 10 juni 2011. (obestämd)
↑ BelOMO: Optiska sikte för handeldvapen. . Hämtad 29 september 2016. Arkiverad från originalet 29 september 2016. (obestämd)
↑ Solodilov K. E. Militära optisk-mekaniska anordningar. - M . : Försvarsindustrins statliga förlag, 1940. - S. 154. - 262 sid.
↑ Molecular Expressions: Science, Optics and You - Tidslinje - Zacharias Janssen Arkiverad 12 november 2021 på Wayback Machine
↑ Philip S. Harrington, "Star Ware", sidan 181 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 30 november 2021. (obestämd)
↑ 12 Huygens . _ Hämtad 13 februari 2011. Arkiverad från originalet 20 juli 2002. (obestämd)
↑ Jack Kramer. Det gamla goda Plossl-okularet . Lake County Astronomical Society). Hämtad 25 december 2009. Arkiverad från originalet 31 maj 2004. (obestämd)
↑ "Militär handbok MIL-HDBK-141", kapitel 14 (inte tillgänglig länk) . Hämtad 13 februari 2011. Arkiverad från originalet 6 augusti 2010. (obestämd)
↑ Steven R. Coe, Nebulae och hur man observerar dem, sid. 9 Arkiverad 30 november 2021 på Wayback Machine .
↑ Philip S. Harrington, Star Ware: The Amateur Astronomer's Guide, sidan 183 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 30 november 2021. (obestämd)
↑ John W. McAnally, Jupiter och hur man observerar den - Sida 156 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 19 juni 2013. (obestämd)
↑ Kommentarer till Gary Seroniks TMB Monocentric Okular testrapport // Sky & Telescope. aug. 2004. sid. 98-102 av Chris Lord . Hämtad 30 maj 2011. Arkiverad från originalet 4 maj 2006. (obestämd)
↑ Handbook of Optical Systems, Survey of Optical Instruments av Herbert Gross, Hannfried Zügge, Fritz Blechinger, Bertram Achtner, sidan 110 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 19 juni 2013. (obestämd)
↑ "Demystifying Multicoatings" av Rodger Gordon ( uppträdde ursprungligen i TPO volym 8, nummer 4. 1997 ) (länk ej tillgänglig) . Hämtad 30 maj 2011. Arkiverad från originalet 18 maj 2008. (obestämd)
↑ Martin Mobberley, "Astronomisk utrustning för amatörer", sidan 71 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 20 juni 2013. (obestämd)
↑ Gerald North, "Avancerad amatörastronomi", sidan 36 . Hämtad 2 oktober 2017. Arkiverad från originalet 19 juni 2013. (obestämd)
↑ Daniel Moonsey. Cloudynights recension av Ethos — 21mm släpptes 2009 har en ölburkstorlek och väger nästan ett kilo . Hämtad 3 juni 2011. Arkiverad från originalet 8 juni 2007. (obestämd)
↑ Martin C. Cohen. Televue: Ett historiskt perspektiv . Hämtad 3 juni 2011. Arkiverad från originalet 15 juni 2011. (obestämd)

Litteratur

Yashtold-Govorko V.A. Fotografering och bearbetning. Fotografering, formler, termer, recept. Ed. 4:a, förkortning. M., "Konst", 1977.
Erpylev N. P. Encyclopedic Dictionary of a Young Astronomer, Ed. 2:a, reviderad och kompletterad, "Pedagogy", 1986.
Bryukhanov A. V., Pustovalov G. E., Rydnik V. I. Förklarande fysisk ordbok: allmänna termer. Ed. 2:a, korrigerad., "Ryskt språk", 1988.

Länkar

Att välja okular. Arkiverad 3 januari 2009 på Wayback Machine
Allt om teleskopokular. Arkiverad 10 juni 2011 på Wayback Machine
Utvecklingen av okular. Arkiverad 27 februari 2021 på Wayback Machine
Okular för teleskop. Arkiverad 25 maj 2011 på Wayback Machine
Beskrivning och genomgång av olika typer och modeller av astronomiska okular.
A. Gerasimenko. Okular: Typer av optiska system . Utforskningsprojekt för solsystemet. Hämtad 5 juni 2011. Arkiverad från originalet 16 oktober 2011. (ryska)
Teleskopprestandakalkylator i kombination med olika okular. Arkiverad 15 mars 2022 på Wayback Machine