Зрительная труба

«Классическая» четырёхколенная подзорная труба

Ход лучей в трубе Галилея

Орнитолог наблюдает птиц в монокуляр. 1939 г.

Зрительная труба с диаметром объектива 100 мм и вспомогательным оптическим каналом малой кратности диаметром 30 мм

Зри́тельная труба, или подзо́рная труба, — оптический прибор для визуального наблюдения удалённых объектов; обычно состоит из объектива, окуляра и оборачивающей системы[1].

В других источниках указано что Зрительная труба, подзорная, коею подзирают издали[2], снаряд, для рассмотрения дальних предметов; астрономическая, телескоп[3]. Зрительная труба — одна из распространённых оптических систем (телескоп, бинокль и другие)[4]. Зрительные трубы (телескопы) значительных размеров называют рефракторами, отражательные — рефлекторами[5], а те и другие — телескопами[6]. Как правило, зрительная труба по своей оптической схеме представляет собой уменьшенный в размерах телескоп-рефрактор.

История

В «классическом» виде, подзорная или зрительная труба, известна со времён гребного и парусного флота, и состоит из объектива (положительной, собирающей линзы), создающего действительное изображение объектов, и окуляра (отрицательной, рассеивающей линзы) для рассматривания увеличенного изображения.

Данная схема известна как «труба Галилея». Если в окуляре будет применена положительная (собирающая) линза (схема Кеплера), тогда наблюдатель будет видеть перевёрнутое («вверх ногами») изображение, что не очень удобно.

Угловое увеличение зрительной трубы рассчитывается по формуле: ${\displaystyle \Gamma ={\frac {F}{f}}}$,

где ${\displaystyle F}$ — фокусное расстояние объектива, а ${\displaystyle f}$ — фокусное расстояние окуляра[7].

Кратность увеличения у зрительных труб, в абсолютном большинстве случаев, превышает кратность полевых биноклей и находится в диапазоне 20^× и выше.

Например, фокусное расстояние объектива и 1000 мм, а фокусное расстояние окуляра - 50 мм, тогда угловое оптическое увеличение будет 20-кратным.

С такими характеристиками «классическая» зрительная труба будет иметь длину не менее одного метра.

Чтобы уменьшить длину подзорной трубы при хранении и транспортировке, её стали делать из нескольких полых металлических трубок («колен»), втягиваемых одна в другую. Подобная конструкция оказалась полезна и в других механизмах, таким образом, благодаря телескопу и подзорной трубе появились такие технические термины, как «телескопическая антенна» для переносных радиоприёмников, «телескопический амортизатор» для автомобилей, «телескопическое удилище» для ужения рыбы и другие.

Так как однолинзовые объектив и окуляр страдают оптическими аберрациями, в первую очередь хроматической, в их конструкции применяются ахроматические и апохроматические компоненты.

В современном виде зрительная труба включает оборачивающую систему (для построения прямого, неперевёрнутого изображения) и (необязательно) систему призм (призма Порро, призма Аббе, призма Аббе-Порро) для сокращения её длины либо изменения линии наблюдения (см. бинокль, монокуляр, перископ, стереотруба, телескоп).

Можно выделить:

• Зрительные трубы с неизменным увеличением.
• Зрительные трубы с изменяемым увеличением — в этом случае труба снабжена одним несменным панкратическим окуляром с плавно изменяемой кратностью увеличения, либо (в более дорогих моделях) — позволяет установку сменных окуляров (см. объектив с переменным фокусным расстоянием).

Насадка окулярная «Турист-ФЛ» с объективом «Юпитер-37А»

• Окулярные насадки. На ЛЗОС выпускалась окулярная насадка «Турист-ФЛ», к ней фотограф мог присоединить объектив с резьбовым креплением М42×1 (от фотоаппаратов «Зенит»), фотографический объектив превращался в зрительную трубу или телескоп. Фокусное расстояние окуляра насадки — 8,9 мм, общее увеличение зависело от фокусного расстояния ${\displaystyle F}$ фотографического объектива и определялось по формуле : ${\displaystyle \Gamma ={\frac {F}{8,9}}}$. Например, с объективом «Юпитер-37А» (фокусное расстояние 135 мм) увеличение составляет ${\displaystyle {\frac {135}{8,9}}={15,16}}$.[8]

До конца XX века зрительные трубы входили в состав многих контрольно-измерительных приборов [9].

Коллимационная ошибка

Основная статья: Коллимационная ошибка

Из-за неточностей сборки существует угол между оптической и геометрической осями зрительной трубы, который называется коллимационной ошибкой. Полностью уничтожить её довольно трудно, обычно добиваются, чтобы она была мала[10].

См. также

• Фоторужьё
• Длиннофокусный объектив
• Телеобъектив
• Теленасадка
• Аэрофотоаппарат

Примечания

1. Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
2. Подзирать // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
3. Труба // Толковый словарь живого великорусского языка : в 4 т. / авт.-сост. В. И. Даль. — 2-е изд. — СПб. : Типография М. О. Вольфа, 1880—1882.
4. Новый политехнический словарь / гл. ред. А. Ю. Ишлинский. — М.: Большая российская энциклопедия, 2000. — 671 с. — ISBN 5-85270-322-2.
5. Зрительные трубы // Малый энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. — 2-е изд., вновь перераб. и значит. доп. — Т. 1—2. — СПб., 1907—1909.
6. Зрительные трубы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
7. Если окуляр представляет рассеивающую оптическую систему (линзу), тогда его фокусное расстояние отрицательное
8. Оптические средства наблюдения неба, доступные астроному-любителю  (неопр.). Дата обращения: 10 июня 2013. Архивировано 18 декабря 2012 года.
9. Г. Шредер, Х. Трайбер. Техническая оптика. — М.: Техносфера, 2006. — ISBN 5-94836-075-X, 3 8023 1923 0.
10. Коллимационная ошибка // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки

• В. А. Солнцев. Оптические наблюдательные приборы, их устройство, выбор и эксплуатация. Глава 1.4 Зрительная труба  (неопр.).
• Зрительная труба «Турист-3».