Телескоп системы кеплера
При использовании выпуклой линзы в качестве окуляра телескопа получается перевернутое изображение, однако при этом можно достичь более широкого поля зрения. А если между объективом и окуляром поставить дополнительную выпуклую линзу, можно вновь получить прямое изображение. Впервые описание подобной оптической схемы было дано в книге Кеплера «Диоптрика», изданной в 1611 году. В связи с этим телескоп подобного устройства получил название телескопа системы Кеплера, хотя сам Кеплер и не построил действующего телескопа своей конструкции.
Изготовил астрономический телескоп такого типа Шейнер в 1613 году. Он спроецировал солнечное изображение на белую бумагу и определил величину темных пятен на диске Солнца и их передвижение. Это были первые астрономические измерения, осуществленные с помощью телескопа. Появление телескопа системы Кеплера было важным и приятным событием для астрономов, так как в отличие от системы Галилея здесь обеспечивалось широкое поле зрения при большом коэффициенте увеличения.
Если в фокусе выпуклого очкового стекла, используемого при дальнозоркости, поместить матовое стекло, то на поверхности стекла расположенный вдали пейзаж предстанет в виде маленькой цветной картинки с перевернутым изображением. Воспользовавшись второй выпуклой линзой, можно получить прямое изображение. Это изображение может быть увеличено путем увеличения фокусного расстояния линзы-объектива. Если рассматривать полученное на матовом стекле изображение через лупу, то оно будет выглядеть значительно увеличенным, причем степень увеличения будет возрастать с уменьшением фокусного расстояния лупы.
Попробуем теперь убрать матовое стекло, сохранив при этом взаимное расположение линз. Очевидно, наблюдаемый пейзаж предстанет нашим глазам более отчетливо, так как свету не придется проходить сквозь матовое стекло с его шероховатой поверхностью. Матовое стекло использовалось только для определения положения действительного изображения в пространстве. Изготовив трубу для сохранения необходимого расстояния между линзами, мы получим обычный телескоп системы Кеплера.
На рис. 14 приведена схема прохождения лучей в телескопе системы Кеплера. Линза объектива О, использованная в нашем опыте, представляет собой линзу от очков дальнозоркого человека. Ее внешний край определяет размер входного зрачка. Лупа Е является окуляром. Действительное изображение объектива, даваемое окуляром, играет роль выходного зрачка системы. При совмещении зрачка глаза наблюдателя с этим изображением получается наиболее широкое поле зрения. Если размер изображения объектива будет больше диаметра зрачка глаза, то последний, очевидно, не получит всего света, собранного объективом. Поэтому яркость объекта, наблюдаемого в телескоп системы Кеплера, зависит от диаметра выходного зрачка.
|
