Трубка автоколлимационная зрительная (аналог диоптриметра)

Зрительные трубы предназначены для наблюдения за удаленными объектами и представляют собой уменьшенный телескоп-рефрактор.Зрительная труба представляет собой оптический прибор, предназначенный для рассматривания глазом весьма удаленных предметов. Как и микроскоп, она состоит из объектива и окуляра; и тот и другой являются более или менее сложными оптическими системами, хотя и не столь сложными, как в случае микроскопа; однако мы их будем схематически представлять тонкими линзами. В зрительных трубах объектив и окуляр располагаются так, что задний фокус объектива почти совпадает с передним фокусом окуляра (рис. 253). Объектив дает действительное уменьшенное обратное изображение бесконечно удаленного предмета в своей задней фокальной плоскости; это изображение рассматривается в окуляр, как в лупу. Если передний фокус окуляра совпадает с задним фокусом объектива, то при рассматривании удаленного предмета из окуляра выходят пучки параллельных лучей, что удобно для наблюдения нормальным глазом в спокойном состоянии (без аккомодации) (ср. § 114). Но если зрение наблюдателя несколько отличается от нормального, то окуляр передвигают, устанавливая его «по глазам». Путем передвижения окуляра производится также «наводка» зрительной трубы при рассматривании предметов, расположенных на различных не очень больших расстояниях от наблюдателя.

Рис. 253. Расположение объектива и окуляра в зрительной трубе: задний фокус. Объектива   совпадает с передним фокусом окуляра 

Объектив зрительной трубы должен быть всегда собирающей системой, окуляр же может быть как собирающей, так и рассеивающей системой. Зрительная труба с собирающим (положительным) окуляром называется трубой Кеплера (рис. 254, а), труба с рассеивающим (отрицательным) окуляром — трубой Галилея (рис. 254, б). Объектив 1 зрительной трубы дает действительное обратное изображение удаленного предмета в своей фокальной плоскости  . Расходящийся пучок лучей из точки   падает на окуляр 2; так как эти лучи идут из точки   в фокальной плоскости окуляра, то из него выходит пучок, параллельным побочной оптической оси   окуляра под углом   к главной оси. Попадая в глаз, лучи эти сходятся на его сетчатке и дают действительное изображение источника.

Рис. 254. Ход лучей в зрительной трубе: а) труба Кеплера; б) труба Галилея

Автоколлимационная труба - оптический прибор, представляющий собой зрительную трубу, в которой обычный окуляр заменен автоколлимационным окуляром. 

Рис.1. Автоколлиматор с освещенной сеткой вне центра поля зрения:

1-зеркало; 2-объектив; 3-сетка; 4-окуляр; 5-призма подсветки;

6-источник света; 7-поле зрении окуляра

Автоколлиматоры (трубы с автоколлимационным окуляром) встречаются в основном двух типов, в зависимости от конструкции автоколлимационного окуляра:

а) с освещенной щелью или маркой вне центра поля зрения (окуляр Аббе), рис.1

б) с освещенной сеткой нитей в центре поля зрения (окуляр Гаусса), рис.2.

Когда при наблюдениях желательно иметь большие увеличения, пользуются улучшенным окуляром Гаусса (рис.3).

Он отличается тем, что в нем между крестом нитей М и окуляром помещаются две одинаковые линзы О1 и О2. Так как крест нитей располагается в фокусе линзы О1, то эта дополнительная система переносит изображение креста нитей в точку F с отношением 1:1, где это изображение и наблюдается в окуляр. Зеркало располагается в параллельном пучке между линзами О1 и О2 под углом 45° и оптической оси трубы. Освещение производят при помощи третьей линзы О3, в фокусе которой помещают лампочку S.

Применение вместо сетки кубика из 2-х склеенных прямоугольных призм с полупрозрачным зеркальным покрытием гипотенузы позволяет получить еще одну конструкцию автоколлимационной трубы.