Cum funcționează binoclul – Componentele binoclului și funcția lor

Cum funcționează binoclul

Binoclul lucrează pe principiile legilor optice, tocmai profitând de proprietățile și comportamentul luminii pe măsură ce se deplasează prin diferite medii. Să dezactivăm unul pentru a vedea cum funcționează binoclul, care sunt părțile esențiale ale binoclului și cum funcționează împreună?

Binoclul constă din trei părți optice pentru a funcționa:

Ocular sau ocular: pentru a focaliza și a mări imaginea virtuală proiectată

Prisme: pentru a corecta orientarea imaginii – întoarceți imaginea pe verticală și pe orizontală

Lentila obiectiv: colectează lumina incidentă și o concentrează în punctul focal, de obicei un sistem de lentile de 2 sau mai multe lentile pentru a compensa aberația

Explicație ușoară a modului în care funcționează binoclul

Pentru a înțelege părțile binoclului și funcțiile lor, cel mai bine este să demontați binoclul și să aruncați o privire la interior. În acest fel, puteți vedea ansamblurile individuale și vă puteți face o idee mai bună despre cum funcționează binoclul. Este osistem optic și un sistem mecanica se uita la.

Piese optice ale binoclului

Binoclul constă din trei ansambluri optice care refractează și focalizează lumina pentru a mări un obiect îndepărtat și a-l face să pară mai aproape. Aceste trei componente esențiale sunt obiectivul, sistemul de prisme și ocularul. Să aruncăm o privire mai atentă la aceste părți pentru a înțelege funcțiile lor și cum se mărește binoclul.

Lentila obiectiv

Theobiectivcu marele eilentila de colectareeste situat în partea din față sau în partea de jos a binoclului, în funcție de modul în care îl priviți. Lentila de colecție vizează obiectul de interes, acestacaptează lumina.

Cu cât este mai maredeschidere– cu diametrul lentilei, cu atât mai multă putere de adunare a luminii are binoclul, astfel imaginea va apărea mai luminoasă. Din acest motiv, vânătorii sau pasionații de observare a stelelor aleg binocluri cu lentile de diametre mari. Binoclul compact, ușor, care este excelent pentru drumeții sau pentru utilizare ocazională, poate avea o deschidere mult mai mică, de aproximativ 25 mm. Dimensiunea diafragmei este exprimată în al doilea număr al binoclului, adică. 8x42

Imaginea virtuală intermediară creată de obiectivul este răsturnată și oglindită. Pentru a corecta acest lucru, prismele sunt folosite în interiorul binoclului.

Sistemul Prism

Fără prisme în binoclu, observatorul ar vedea o imagine inversată. Prismele corectează acest lucru și, de asemenea, ajută la reducerea oarecum lungimea binoclului.

Theprismesunt realizate din sticlă coroană șiservesc ca oglinzi corectoare. Pe măsură ce fasciculul de lumină trece prin prisme, reflexiile multiple răstoarnă imaginea cu susul în jos și inversată proiectată de lentila obiectiv, astfel încât observatorul să poată vedea o imagine cu aspect normal.

Există două tipuri principale de prisme utilizate în binoclu. Acestea sunt prismele Porro și diferite modele de prisme de acoperiș.

Prisme Porro

Există două prisme utilizate în binoclurile cu prismă Porro, acestea sunt montate în unghi drept una față de cealaltă.

Razele de lumină sunt reflectate de suprafețele interne și inversate de sus în jos într-o prismă și de la stânga la dreapta în cealaltă prismă.

Avantajul binoclului cu sistem de prisme Porro este că aceste prisme sunt mult mai ușor și mai ieftin de fabricat și necesită puțin spațiu deoarece sunt montate una lângă cealaltă.

Binoclul cu prismă Porro are adesea o construcție mai scurtă decât binoclul cu prismă de acoperiș.

Prisma de acoperiș

Acest sistem de prisme constă de obicei din două prisme, dintre care cel puțin una are forma unei margini de acoperiș.

O parte a corpului de sticlă prims trebuie să fie acoperită pentru a compensa defazajul diferitelor lungimi de undă și pentru a reduce marginile de culoare, acest lucru face ca prisma de acoperiș să fie puțin mai scumpă decât prismele Porro.

Corecția imaginii în binoclul cu prisme de acoperiș poate urma un traseu al fasciculului mai complex decât în ​​cel al lui Porro, dar rezultatul răsturnării imaginii cu susul în jos și în oglindă din lentila obiectiv este același.

Prismele de acoperiș permit binocluri mult mai subțiri și mai compacte. Binoclulurile cu acele prisme sunt ceva mai înguste și mai elegante în comparație cu modelele cu prisme Porro, dar sunt de obicei puțin mai scumpe deoarece este necesară o producție mai elaborată.

Oculare

Theoculare, numit siocular, sunt situate în partea din față a binoclului și sunt cele două lentile pe care le privim direct în timpul observării.

Oculare (extensii de cauciuc pe cilindrul ocular) sunt adesea folosite pentru a păstra distanța corectă a ochilor față de ocular și pentru a oferi o anumită protecție împotriva luminii parazite oblice perturbatoare.

Ocularul constă de obicei din două sau mai multe lentile.

Când binoclul este focalizat corespunzător, permite ochiului uman să vadă imaginea care este proiectată de lentila obiectivului și sistemul de prisme.

Piese mecanice ale binoclului

Reglarea dioptriilor

Mulți oameni nu au aceeași vedere puternică la ambii ochi. Pentru a permite observarea fără oboseală prin binocluvederea diferită trebuie compensatăastfel încât ambii ochi să poată vedea o imagine focalizată.

De obicei, ocularul drept poate fi reglat fin pentru a compensa diferența dioptrică prin ajustarea focalizării lentilelor oculare.

Pentru a ajusta, închideți ochiul drept și focalizați pe un obiect folosind ochiul stâng (ocularul fără compensare dioptrie) rotind rotița centrală de focalizare până când imaginea este clară și clară. Apoi reglați fin claritatea celui de-al doilea ocular cu ajutorul Reglarii dioptriei.

Roata de focalizare

Pentru a obține o imagine clară și clară atunci când vizualizați obiecte la diferite distanțe, este întotdeauna necesar să reglați focalizarea binoclului. Rotirea butonului de focalizare (sau rotița de focalizare) va împinge sau trage ocularele (sau doar una dintre lentilele ocularului), astfel încât punctul focal al ocularelor să convergă cu punctul focal al lentilei obiectiv.

Butoi-Pod Cu Balamale

Binoclulurile sunt doar două telescoape care sunt montate unul lângă celălalt. Ele trebuie să îndrepte exact în aceeași direcție pentru a permite unui observator să vadă simultan prin ele. Podul butoiului ținebutoaiele binoclului în aliniere paralelăunul față de celălalt, astfel încât axa optică să fie paralelă (raza de lumină estecolimat).

Balamalele care unesc puntea ne permit să reglam distanța ocularelor la distanța individuală a ochilor privitorului.

Butoi Sau Tub

Butoiul este carcasa care ține toate părțile optice împreună. Carcasa protejează componentele optice și le menține într-o poziție stabilă, astfel încât să nu se deplaseze de la șoc mecanic sau atunci când scapă.

Multe dintre cele mai bune binocluri au garnituri de etanșare pentru a ține apa și umezeala. În multe modele cu preț ridicat, interiorul este, de asemenea, umplut cu gaz inert pentru a asigura rezistența la apă chiar și atunci când este scufundat sub apă.

Calea Luminii În Binoclul Porro Prism

Cum inversează prismele imaginea

Imaginea din obiectul vizualizat apare inversată orizontal și vertical

Prima prismă inversează imaginea pe verticală

A doua prismă inversează imaginea pe orizontală

O imagine mică este proiectată la sfârșitul distanței focale a obiectivului

Ocularul mărește imaginea și o prezintă ochiului

Cum se concentrează imaginea

Pentru a prezenta o imagine focalizată și clară privitorului, punctul focal al lentilei oculare trebuie să convergă cu punctul focal al lentilei obiectiv.

Cum se calculează mărirea binoclului

Mărirea binoclului, denumită și „putere”, este un factor de evaluare important, care ajută la alegerea utilizării prevăzute a instrumentului. Indică de câte ori o imagine apare mărită atunci când este privită cu binoclu, comparativ cu cea privită cu ochiul liber.

Numărul de mărire este coeficientul dintre distanța focală a obiectivului și distanța focală a ocularului. În exemplul de mai sus ar fi240 / 24 = 10

Mărirea binoclului este exprimată în primul număr al evaluării binoclului, adică.8x42

Cei mai populari factori de mărire sunt 8x și 10x. La o mărire de 10x, obiectele aflate la 100 de metri depărtare apar ca și cum ar fi la 10 metri distanță.

Rezumat părțile binoclului și funcția lor

Silențios, interesant cum funcționează binoclul și cum sunt în principiu adunați dintr-un aranjament foarte simplu de trei părți optice: ocular, prisme și obiectiv.

TheLentila obiectiveste lentila mare de la capătul frontal al binoclului, este orientată spre obiectul văzut. Diametrul lentilei obiectiv se numeștedeschidere.Dimensiunea lentilei determină rezoluția (claritatea) și câtă lumină poate fi adunată. Imaginea capturată de la obiectiv este oglindită și inversată.

Prismesunt folosite pentru a corecta imaginea. Când razele de lumină ale imaginii inversate trec prin prisme, ele se reflectă pe suprafețele interioare ale prismei și ies ca o imagine normală, cu aspect real. Tipurile de prisme sunt prisme Porro și prisme de acoperiș.

TheOcularsau oculară este partea în care se uită utilizatorul. Imaginea pe care obiectivul a colectat-o ​​și proiectată la sfârșitul distanței sale focale este mărită de ocular și prezentată ochiului privitorului.