Дакле, како функционише двоглед?
У овом свеобухватном водичу проћи ћу кроз науку која стоји иза тога како је оптика у двогледу у стању да прикупи светлост и затим вам представи увећану слику погледа испред вас. У будућим чланцима, такође планирам да пређем на главне механике иза начина на који функционишу механизми фокуса и чашице за очи и низ различитих доступних опција.
На овај начин, сигуран сам да ћете до краја схватити како функционише двоглед и тако бити далеко боље припремљен када одаберете прави инструмент за своје потребе, а онда када стигне, моћи ћете да га правилно подесите и користите тако да да ћете извући најбоље од употребе. Почнимо:
Два телескопа
У свом најједноставнијем облику, сет двогледа се у суштини састоји од два телескопа постављена један поред другог. Дакле, за почетак и да бисмо ствари учинили мало једноставнијим, хајде да пресечемо двоглед на пола и прво научимо како телескоп функционише, а затим ћемо их на крају поново саставити:
Сочива, светлост и рефракција
У основи, начин на који двоглед ради и увећава поглед је коришћењем сочива која узрокују да светлост ради нешто познато као рефракција:
Кроз вакуум свемира, светлост путује праволинијски, али како пролази кроз различите материјале мења брзину.
Дакле, како светлост пролази кроз густ медијум попут стакла или воде, успорава се. Ово генерално узрокује савијање светлосних таласа и то савијање светлости се назива рефракција. Рефракција светлости је оно што узрокује да сламка изгледа као да је савијена када је у чаши воде. такође има много корисних сврха и кључна је могућност да увећате оно што гледате.
Објективи
Уместо да користе само равну плочу или блок стакла, инструменти као што су телескопи, двогледи, па чак и наочаре за читање користе стаклена сочива посебног облика која су често састављена од низа појединачних елемената сочива који боље контролишу савијање светлосних таласа .
Објектив
(онај најближи објекту који гледате) на двогледу је конвексног облика, што значи да је његов центар дебљи од спољашњег. Познато као конвергентно сочиво, оно хвата светлост удаљеног објекта, а затим путем преламања узрокује да се светлост савија и спаја (конвергира) док пролази кроз стакло. светлосни таласи се затим фокусирају на тачку иза сочива.
Сочиво окулара
затим узима ову фокусирану светлост и увећава је, где онда прелази у ваше очи.
Увећање
Прво светлост путује од субјекта и праве сликеAпроизводи сочиво објектива. Ова слика се затим увећава сочивом окулара и посматра се као виртуелна сликаB. Резултат је да увећани објекти изгледају као да су испред вас и ближе од субјекта.
6к, 7к, 8, 10к или више.
Количина коју слика постаје увећана одређена је односом жижне даљине сочива објектива подељене жижном даљином сочива окулара.
Дакле, фактор увећања од 8, на пример, ће произвести виртуелну слику која изгледа 8 пута већа од субјекта.
Колико вам је увећање потребно зависи од намераване употребе и често је погрешно претпоставити да што је већа снага, то је двоглед бољи јер већа увећања такође доносе многе недостатке. За више погледајте овај чланак: Увећање, стабилност, видно поље и осветљеност
Као што такође можете видети на дијаграму изнад, виртуелна слика је обрнута. У наставку ћемо погледати зашто се то дешава и како се то исправља:
Слика окренута наопако
Ово је сјајно и прича се овде може завршити ако једноставно правите телескоп за употребу као што је астрономија.
У ствари, можете прилично лако направити једноставан телескоп тако што ћете узети два сочива и одвојити их затвореном цевчицом. Заиста, отприлике овако је створен први телескоп.
Међутим, оно што ћете приметити када га погледате је да ће слика коју видите бити окренута наопачке и пресликана. То је зато што конвексна сочива изазивају прелазак светлости док се конвергирају.
У ствари, то можете врло лако демонстрирати ако држите лупу на дужини руке и гледате кроз њу неке удаљене објекте. Видећете да ће слика бити окренута наопако и обрнуто.
За гледање удаљених звезда, ово заправо није проблем и заиста многи астрономски телескопи производе неисправљену слику, али за земаљску употребу, ово је проблем. Срећом, постоји неколико решења:
Исправка слике
За двогледе и већину земаљских телескопа (угледања) постоје два главна начина да се то уради, коришћењем конкавног сочива за окулар или призме за подизање слике:
Галилеан Оптицс
Коришћена у телескопима које је изумео Галилео Галилеј у 17. веку, Галилејева оптика користи конвексно сочиво објектива на нормалан начин, али ово мења у систем конкавних сочива за окулар.
Такође познато као дивергентно сочиво, конкавно сочиво чини да се светлосни зраци шире (дивергирају). Дакле, ако се постави на одговарајућу удаљеност од конвексног сочива објектива, може спречити прелазак светлости и на тај начин спречити да се слика преокрене.
Ниска цена и једноставан за израду, овај систем се и данас користи на двогледима за оперу и позориште.
Међутим, недостаци су то што је тешко постићи велико увећање, добијате прилично уско видно поље и добијате висок ниво замућења слике на ивицама слике.
Из ових разлога се за већину употреба систем призме сматра бољом алтернативом:
Кеплерова оптика са призмама
За разлику од Галилејеве оптике која користи конкавно сочиво у окулару, Кеплеров оптички систем користи конвексна сочива за објективе, као и сочива окулара и генерално се сматра побољшањем Галилеовог дизајна.
Међутим, слика још увек треба да се исправи и то се постиже употребом призме:
Исправите обрнуту слику
Радећи као огледало, већина модерних двогледа користи усправне призме које рефлектују светлост и тако мењају оријентацију, исправљајући слику.
Док је стандардно огледало савршено за гледање себе ујутру, двогледом не би било добро да се светлост једноставно рефлектује за 180 степени и врати се тамо одакле је дошла јер тада никада не бисте могли да видите слику.
Порро Присмс
Овај проблем је прво решен коришћењем пара Порро призме. Названа по италијанском проналазачу Игнацију Пору, једна Поро призма, попут огледала, такође рефлектује светлост за 180 степени и назад у правцу из кога је дошла, али то чини паралелно са упадном светлошћу, а не директно дуж исте путање.
Ово заиста помаже јер вам омогућава да поставите две од ових Порро призме под правим углом једна у односу на другу, што заузврат значи да можете рефлектовати светлост тако да не само да поново оријентише обрнуту слику, већ и ефикасно омогућава да се настави у истом правцу и према окуларима.
Заиста, ове две Порро призме постављене под правим углом дају двогледима њихов традиционални, иконички облик и због чега су њихови окулари ближе један другом од сочива објектива.
Рооф Присмс
Поред Порро призме, постоји низ других дизајна од којих сваки има своје јединствене предности.
Две од њих, Аббе-Кенигова призма и Шмит-Печанова призма су типови кровних призми које се данас обично користе у двогледима.
Од њих, Сцхмидт-Пецхан призма је најчешћа јер омогућава произвођачима да произведу компактнији, тањи двоглед са окуларима у складу са објективима. Лоша страна је што им је потребан велики број специјалних премаза да би се постигла потпуна унутрашња рефлексија и елиминисао феномен познат као померање фазе.
Зашто су двогледи краћи од телескопа
Друга предност коришћења призми је та што се светлост двапут окреће док пролази кроз призму и тако се враћа на себе, растојање које пређе у том простору се повећава.
Због тога се укупна дужина двогледа може скратити јер је потребно растојање између сочива објектива и окулара такође смањено и због тога је двоглед краћи од телескопа рефрактора са истим увећањем јер им недостаје призма.