098-98-797-98
066-98-797-98
093-800-92-08
История изобретения подзорных труб
05.08.2014
Подзорная (зрительная) труба представляет собой оптический монокулярный наблюдательный прибор. Она широко используется для изучения ландшафта и звездного неба, для охоты и наблюдения за животными и птицами, а также применяется при патрулировании территории и спасательных работах.
Никто достоверно не знает, когда была изобретена первая подзорная труба. Известно только, что шумеры, египтяне, греки и майя еще до нашей эры пытались создать прибор, помогающий увеличить предметы. Зрительная труба стала одним из первых древнейших оптических приборов. Древние римляне заметили отклонение лучей, проходящих через сосуд с водой. Этот эффект попытались повторить, подобрав определённую форму стекла для увеличения изображения. Так появились линзы.
Известная нам история создания подзорной трубы начинается в XIII веке, когда английский монах францисканского ордена Роджер Бэкон ставил эксперименты над выпуклыми линзами и их сочетаниями с вогнутыми зеркалами. Наблюдения Бэкона подтолкнули его к созданию описания прототипа подзорной трубы уже в 1268 году.
В 1509 году великий изобретатель, художник, ученый и писатель Леонардо да Винчи разработал первую детальную схему подзорной трубы с двумя линзами, наглядно изобразив ход лучей в ней, а также изобрел станок для шлифования линз. Однако, в те годы его труды не нашли практического применения.
Несколько позже, в 1558 году, итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых – для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом. Несколько позже, в 1558 году, итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых – для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом. Несколько позже, в 1558 году, итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых – для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом. Несколько позже, в 1558 году, итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых – для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом.
Ученый Галилео Галилей в начале XVII века также заинтересовался созданием подзорной трубы. Вскоре он её сконструировал. Это произошло в 1608 году. Одна из линз зрительной трубы Галилея была двояковыпуклой, вторая – двояковогнутой. С помощью этого изобретения Галилей сделал свои величайшие открытия, перевернувшие мировоззрение человечества. Подзорная труба дала возможность астроному наблюдать за небесными телами, вследствие чего он открыл пятна на Солнце, Юпитер и его спутники, и несколько звезд Млечного пути. В 1624 году Галилей первым запустил серийное производство подзорных труб.
К сожалению, срок годности прибора был коротким из-за того, что тубус в трубе был сделан из бумаги, а линзы из него часто выпадали. Несмотря на эти очевидные недостатки, подзорные трубы Галилея использовали по всей Европе, в особенности во время путешествий.
Подзорная труба – главный помощник путешественников и моряков с давних времен
Почти одновременно с Галилеем ученый-астроном Кеплер в своей книге «Диоптрика» (1611 год) создал подзорную трубу с улучшенной конструкцией, которую назвали «Кеплеровой системой». В отличие от Галилеевой трубы, зрительный прибор Кеплера давал гораздо большее увеличение, благодаря двум двояковыпуклым стеклам, первое из которых формировало изображение, а второе его увеличивало.
Минус Кеплеровой трубы был в том, что она давала перевернутое изображение, из-за чего использование этого прибора в наземном наблюдении было сложным и не практичным, а в наблюдении за небесными телами – пригодным (в астрономии не имеют значения положения «верх» и «низ»). Для того чтобы наблюдать за земными отдаленными предметами, в «Кеплерову систему» необходимо было добавлять еще одно двояковыпуклое стекло, что делало трубу очень длинной и не удобной в использовании.
В1665 году, в Богемии, монах Ширль вставил в зрительную трубу две дополнительные линзы, благодаря чему изображение не искажалось. Монах-изобретатель назвал наружную линзу, повёрнутую к объекту обозрения, - объективом, а наружную линзу, повёрнутую к наблюдателю, - окуляром.
Для того чтобы перевернуть изображение и сделать подзорную трубу более короткой, в 1850 году Порро придумал систему призм, переворачивающих картинку, за счет того, что луч света проходил сквозь призмы и отражался от них четыре раза, после чего французский оптик Буланже в 1859 году сконструировал бинокль, состоящий из двух Кеплеровых труб, основное преимущество которого – построение объёмного изображения для двух глаз сразу.
Устройство современных подзорных труб
Описание рисунка:
1 – объектив;
2 – оправа;
3 – цилиндрический корпус;
4 – линза-коллектив, предназначенная для наклонения лучей от объектива к оси, что позволяет несколько уменьшить диаметр линз окуляра и оборачивающей системы;
5 – линзы окуляра и оборачивающей системы;
6 – выдвижной тубус;
7 – муфта;
8 – окуляр;
9 – наглазник;
10 – выходной зрачок;
11 – диоптрийная шкала (некоторые модели туб ее не имеют);
12 – соответствующая шкале 11 отметка.
Эксплуатационные параметры подзорных труб и других увеличивающих приборов для наблюдения:
1. Увеличение или кратность - основной параметр для рассматривания наблюдателем удаленных предметов. Для обозначения величины увеличения пользуются обозначениями: 7х, 10х, 20х и т.д., это означает во сколько раз ближе становиться объект. Приборы с величиной увеличения <7х условно считают приборами малого увеличения, приборы с 7х – 10х кратным увеличением – среднего, а >12х – большого увеличения.
2. Световой диаметр объектива – это диаметр рабочей части объектива свободной от оправы или, как его еще называют, выходной зрачок. От размера диаметра этого выходного зрачка зависит светосила прибора, то есть чем больше зрачок, тем больше света он пропускает и дает более детальное и яркое изображение.
3. Поле зрения. Существует угловое и линейное поле зрения. Угловое поле зрения – угол между крайними лучами, которые входят в объектив прибора и создают изображение, рассматриваемое человеком. Линейное поле зрения – максимальная видимая линейная часть изображения предметов, которые находятся на определенном расстоянии от прибора. Значение поля зрения тесно связано с увеличением (чем больше увеличение, тем меньше поле зрения).
4. Разрешающая способность. Это наименьший угловой размер между деталями изображения, создаваемого наблюдательным прибором, который измеряется в угловых секундах. Чем меньше показатель, тем выше разрешающая способность и, собственно, оптическое качество прибора.
5. Светосила - способность оптического прибора пропускать сквозь себя световой поток. Яркость наблюдаемых предметов зависит от потерь света в приборе и размера выходного зрачка. Отражение и поглощение света оптическими деталями, таких как линз, сеток, призм, являются основными причинами потерь света.
Каждый увеличительный наблюдательный прибор имеет свое назначение, параметры и функции, а его выбор зависит от целей использования прибора, его качества и практичности.