Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
через объектив, этот луч пойдет параллельно оптической осн. Поэтому после
окуляра он непременно пройдет через задний фокус F2 окуляра. Отсюда
следует, что точки Fi н F2 сопряжены одна с другой. Пусть в пространстве
предметов задана некоторая точка С на расстоянии х от точки F v Требуется
найти отрезок х от точки F2 до точки С , сопряженной с точкой С. Так как
точки /д н F2, С н С сопряжены, то и отрезки х и х - сопряженные отрезки,
лежащие на оптической оси. Такие отрезки связаны друг с другом при помощи
продольного увеличения. Таким образом иа основании третьей формулы (III.
130) получим
x' = Qx~ (IV. 31)
295
Если в пространствах предметов и изображений - воздух, имеем вместо (IV.
31)
*=•-. (IV. 32)
Благодаря простому виду эта формула очень удобна при практических
расчетах.
§ 79. Краткий исторический очерк первоначального развития зрительной
трубы
По всей вероятности, первые зрительные трубы были изготовлены вскоре
после 1600 г. в маленьком городке Миддельбурге на голландском острове
Вальхерен.
Некоторые исторически достоверные сведения об изобретении зрительной
трубы раскрыли обнаруженные в 1931 г. в Нидерландах протоколы Генеральных
штатов за 1608 г. Из иих мы узнаем, что очковый мастер Ганс Липпергей,
проживавший в Миддельбурге, 2 октября 1608 г. представил Генеральным
штатам изобретенную им зрительную трубу, ходатайствуя о выдаче ему
патента сроком на 30 лет. Комиссия из семи видных граждан (по числу
провинций) одобрила зрительную трубу и предложила построить трубу для
двух глаз, что Липпергей вскоре н выполнил. Но патент на это изобретение
ему не был выдан, так как приоритет изобретения подвергся яростному
оспариванию со стороны ряда претендентов на это же изобретение. К числу
конкурентов Лнп-пергея принадлежал и Захарий Янсен, известный
изобретатель сложного микроскопа. Судебное разбирательство этого дела
безрезультатно продолжалось после смерти Липпергея до 1655 г.
В 1609 г., через год после появления первых зрительных труб в Голландии,
известие об этом изобретении дошло до знаменитого итальянского ученого
Галилея (1564-1642 гг.). В этом же году он сам изготовил такую зрительную
трубу, "руководимый законами диоптрики". Первая труба Галилея имела
трехкратное увеличение; вскоре он построил трубы с восьмикратным и даже с
тридцатикратным увеличением. Пользуясь этими трубами для астрономических
наблюдений, Галилей в короткий срок сделал ряд. выдающихся открытий: он
первый наблюдал фазы Венеры, нашел трех спутников Юпитера, установил
своеобразную форму Сатурна. Католическая церковь видела в этих открытиях
опасность подрыва авторитета библин. Особенную ненависть Ватикана Галилей
навлек на себя открытием солнечных пятен, разрушившим легенду о
"незапятнанной чистоте дневного светила". За это он едва не поплатился
жизнью, и был вынужден отречься от своих прогрессивных научных взглядов.
. • -Галилей пытался использовать свою зрительную трубу для измерения
угловых расстояний, но его труба, состоявшая из ш.
двух лннз, положительной и отрицательной, принципиально непригодна для
выполнения таких измерений. Эта зрительная труба, известная под названием
голландская труба нлн труба Галилея, применяется до настоящего времени в
качестве чисто наблюдательного инструмента (например, в театральном
бинокле).
Трубу, построенную по иному принципу, предложил известный немецкий
астроном Иоганн Кеплер (1571 - 1630 гг.) в своем исследовании
"Диоптрика", вышедшем в 1611 г. Эта труба, известная под названием
"астрономическая труба" или "труба Кеплера", дает в отличие от
голландской трубы перевернутое изображение. Но зато в ие!1 имеется
возможность поместить в поле Зрения перекрестье, которое резко
изображается вместе с наблюдаемым далеким предметом. Благодаря
перекрестью возникла возможность "наводить" трубу на определенную точку
предмета, а следовательно, и производить угловые измерения.
Труба Кеплера состоит из двух положительных компонентов. Недостаток этой
трубы - перевернутое изображение - устраняется включением между ее
компонентами еще одной положительной линзы, оборачивающей изображение.
Такую трубу называют "земной трубой". Обе трубы, астрономическая и
земная, рассмотрены в "Диоптрике" Кеплера.
Однако Кеплер сам ие построил этих зрительных труб. Оии обе были
практически осуществлены и впервые использованы для астрономических
измерений астрономом-иезунтом Христофором Шейнером в 1614 г.
В это же время были завезены первые зрительные трубы в Москву и впервые
встречаются упоминания о зрительных трубах в описях царского и
придворного имущества. А еще через несколько лет в Москве мастера-умельцы
"зеркального ряда" уже предлагают зрительные трубы собственного
изготовления.
Аберрации, снижающие качество изображения в зрительных трубах, в первую
очередь хроматизм, были обнаружены очень скоро. Первым исследователем
аберраций был французский ученый Декарт. Однако в XVII столетни еще не
было средств для устранения хроматизма в оптических системах.
