Показатели качества зрительной трубы

«Оптическую мощь» — оптические свойства зрительной трубы — характеризуют: увеличение, угол поля зрения и разрешающая способность.

Увеличение зрительной трубы

К определены увеличения трубы

Рис. 6.8. К определены увеличения трубы

Видимым или угловым увеличением зрительной трубы называется отношение угла и2 (рис. 6.8, а), под которым изображение 1" предмета 1 видно глазом в трубу, к углу а, под которым предмет 1 виден невооруженным глазом:

Г = ^- (6.10)

а

Учитывая, что практически всегда расстояние О{О3 между оптическим центром объектива О , и оптическим центром зрачка глаза О3 мало по сравнению с расстоянием S от объектива до предме-92 та 7, можно положить а = их и записать: г=^

«1

(6.И)

Выражая и2 и ut в радианах, можно записать:

А А

и2=—; щ=—, f f

У2 •'г

откуда

Г = — = t(l

т. е. увеличение зрительной трубы прямо пропорционально фокусному расстоянию объектива и обратно пропорционально фокусному расстоянию окуляра.

На рис. 6.8, б показано изображение А'В' объектива АВ, построенное окуляром KL. Учитывая, что KL=A'B' (по построению) и что Г = — получим:

АГ

(6.12)

АВ

А'В' d

Видимое увеличение трубы равно отношению диаметра D=AB входного отверстия к диаметру d=A'B' выходного зрачка. D измеряется до 0,1 мм линейкой, ad — до 0,01 мм динаметром (измерительной лупой). Четкое изображение выходного зрачка получается при наведении зрительной трубы на светлый фон (на небо).

Практически увеличение трубы можно определить по формуле

(6.13)

Схема определения увеличения трубы по рейке

Рис. 6.9. Схема определения увеличения трубы по рейке

г=Л

N

по рейке (рис. 6.9). Это следует из выражения (6.10): углу а соответствует п делений, видимых невооруженным глазом на рейке, а углу и2 — N делений, видимых в трубу другим глазом. Рейка рассматривается обоими глазами одновременно.

В геодезических приборах увеличение зрительной трубы может составлять 20 — 60х (20х — в технических, 60х — в высокоточных).

(6.14)

Поле зрения трубы

Поле зрения трубы 2со — это телесный угол, охватывающий пространство, которое видно в трубу при неподвижном ее положении. Угол поля ограничен диафрагмой сеточного кольца q. На рис. 6.10 угол поля определяется диаметром MN = q диафрагмы сетки нитей: 9 3

  • 2(0°=—р°,
  • (6.15)

где р° = 57,3°;

д — диаметр сеточного кольца, в массовых геодезических приборах, равный примерно 2/3 к.

К определению угла поля зрения трубы

Рис. 6.10. К определению угла поля зрения трубы

Следовательно,

  • 2co=-ip°
  • 3 f r ° 'об

или

  • 2(0=
  • (6.16)

Угол поля можно определить по рейке. На рис. 6.10

  • 2со=—р°,
  • (6.17)

где 1 — отрезок на рейке, ограниченный сеточным кольцом;

S — расстояние от объектива трубы до рейки.

Величина угла поля может быть около 2° в технических, 1,3 — 1,5° в точных и 0,8 — 0,9° в высокоточных геодезических приборах.

Из формулы (6.16) следует, что в приборе величина угла поля обратно пропорциональна увеличению трубы. Таким образом, стремление иметь большее увеличение неизбежно ведет к уменьшению угла поля, что затруднит отыскание цели и приведет к потере рабочего времени: указанные выше величины 2со близки к оптимальным.

Разрешающая способность зрительной трубы. Точность визирования

Разрешающая способность — это способность оптической системы изображать раздельно две точки а и b (рис. 6.11). Разрешаю-94 щая способность характеризуется наименьшим (критическим) углом |/, под которым видны раздельно эти точки. Если принять критический угол невооруженного глаза у = 60", то разрешающую способность зрительной трубы можно выразить формулой:

  • 60"
  • (6.18)

Vr=—•

где Г — увеличение трубы.

К понятию разрешающей способности

Рис. 6.11. К понятию разрешающей способности

Следовательно, предельную ошибку визирования зрительной трубой можно принять равной

Дг = ^. (6.19)

В зависимости от условий наблюдений ошибка визирования может быть как большей, так и меньшей за счет изменения значения |/гл. На величину критического угла зрения глаза оказывают влияние в основном следующие факторы: контрастность изображения, освещенность, форма и цвет рассматриваемого предмета и состояние приземного слоя атмосферы.

Ошибка визирования зависит и от конечной толщины нитей сетки. Если нить сетки закрывает предмет (рис. 6.12, а), то в этом случае предельную ошибку следует определять по формуле:

(6.20)

где т| — толщина нити сетки.

К понятию ошибки визирования

Рис. 6.12. К понятию ошибки визирования

Для исключения влияния толщины нити следует визировать биссектором (рис. 6.12, б), при этом изображение предмета вводится между нитей биссектора.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >