Окуляр Енциклопедія БСЕ
Значення слова "Окуляр"
Окуляр (від латів. oculus - око), звернена до ока спостерігача частина оптичної системи - зорової труби, телескопа, бінокля, мікроскопа і т.д.; служить для візуального розглядання дійсногозображення оптичного(його називають проміжним), яке формуєоб'єктивабо ін. обертальної системи . Більшість О. — позитивні, тобто збирають (звужують) пучки променів світла, що проходять через них. За своєю дією такі О. подібні долупи, їх розташовують так, щоб проміжне зображення знаходилося безпосередньо за передньою фокальною площиною О. (практично в цій площині); в цих умовах О. дає уявне зображення (додатково збільшуючи його в порівнянні з проміжним), що перетворюється оптичною системою ока спостерігача на дійсне, яке проектується на сітківку ока. Відмінність позитивного О. від лупи, пов'язане з його використанням у складній системі, що включає об'єктив, полягає в значно меншійапертуріпучка променів, що потрапляють в нього.
Переміщення позитивного О. щодо проміжного зображення (так, щоб воно знаходилося перед фокальною площиною О.) перетворює О. на проекційну систему, що дає дійсне зображення об'єкта. Таке зображення не можна спостерігати безпосередньо візуально, але можна зафіксувати на екрані чи фоточутливому шарі. Існують спеціальні т.з. фотоокуляри та проекційні О., розраховані для роботи в цьому режимі (див., наприклад, ст.Мікропроекція,Мікроскоп, розділ Основні вузли мікроскопів); у строгому значенні їх не можна вважати О.
Оптичні властивості О. характеризуються: фокусною відстанню f' іобумовленим f' кутовимзбільшенням оптичнимГ' — ставленням тангенса кута, під яким видно уявне зображення в О., до тангенсу кута, під яким око без О. бачив би на екрані або фотошарі проміжне зображення, віддалене на т н. відстань найкращого бачення (для нормального ока 250 мм); кутомполя зору2 w ' у просторі зображень (кутом між крайніми променями, що виходять з О.); у позитивних О. відстанню d від останньої лінзи О. до його вихідної зіниці — зображення об'єктива, що дається О. (див.Діафрагмав оптиці). Для найзручнішого розташування ока спостерігача d має становити 12—15 мм, а за наявності окулярів — до 25 мм. Сильні О. (з малим f) мають спеціальну конструкцію, що дозволяє виконати цю умову.
Г'О. дорівнює 250/f', якщо f' виражено в мм; воно зазвичай укладено в межах 5-20 ', хоча у отд. випадках або досягає 40-60 ', або складає всього 1,5-3'. Від оптичних властивостей О. залежать і загальні характеристики оптичної системи, що включає його. Так, повне збільшення системи: для зорових труб та телескопів g = F''/f' (F' - фокусна відстань попередньої О. частини системи); для мікроскопів g = b Г '(b-лінійне збільшення об'єктиву). Поле зору у просторі об'єктів - кутове 2 w для зорових труб і телескопів і лінійне 2l для мікроскопів - виражається за формулами tg w = tg w '/g і 2l = f tg w '/b.
Перший о., застосований у 1609 р. Галілеєм (див.Зорова труба), був простою негативною (розсіюючою) лінзою. (З тих пір такі О. звуться окулярів Галілея.) У них проміжне зображення знаходиться за О. (рис. 1 ), кут зору та збільшення малі, дійсне проміжне зображення неможливо поєднати з вимірювальною шкалою або сфотографувати, томуокуляри Галілея використовуються рідко, головним чином театральних біноклях. У середині 17 в. Х.Гюйгенс, а наприкінці 18 ст. англійський вчений Дж. Рамсден сконструювали позитивні о., що застосовуються досі. Кожен із них складений із двох плоско-опуклих лінз (рис.2 ). При всій їх простоті для кутів поля зору в межах 35-45 ° в них непогано виправлені основні аберації (див. Аберації оптичних систем) і досить відстань до вихідної зіниці. Їхні фокусні відстані не менше 15—20 мм. Окуляр Рамсден відрізняється від окуляра Гюйгенса тим, що його передній фокус дійсний, внаслідок чого з передньою фокальною площиною (з проміжним зображенням) можна поєднати шкалу або хрест ниток для вимірювальних цілей або (при необхідності сфотографувати проміжне зображення) фотопластинку або плівку. Задовільна якість зображення в окулярах Гюйгенса і Рамсдена забезпечується виправленням хроматичної різниці збільшення (див.Хроматична аберація),астигматизмуікоми, що досягається емпіричним підбором співвідношення фокусних відстаней величини повітряного проміжку з-поміж них.
З кінця 19 ст. вимоги до поля зору зорових труб (особливо у військовій оптиці - наприклад, для польових біноклів і періскопів ) сильно підвищилися, і були розроблені ширококутні О. з полем зору 65-70 °. Надалі ускладнення конструкцій, збільшення числа лінз та застосування лінз із несферичними (наприклад, параболоїдальними) поверхнями дозволило створити О. з кутами поля зору до 100° і більше (рис. 3 ). Паралельно з ширококутними стали застосовуватися подібні з ними за конструкцією О. великоїоптичної сили, у яких відношення відстані до вихідної зіниці до фокусної відстані перевищує 1.
У поєднанні із сильними апохроматичними об'єктивами, особливо в мікроскопах, використовують т.з. компенсаційні О., розраховані так, що вони виправляють властиву таким об'єктивам хроматичну різницю збільшення. Часто застосовуються автоколімаційні О. (рис. 4 ), поблизу фокальної площини F яких мають малу призмочку П. Вона спрямовує світло від слабкого джерела * на перехрестя ниток, потім в об'єктив і далі на поставлене попереду плоске дзеркало. Від дзеркала світло відбивається і, проходячи знову через об'єктив, збирається у фокусі О., де спостерігаються одночасно хрест ниток та його зображення. Такі О. дозволяють з великою точністю визначити напрямок нормалі до дзеркала, що буває необхідно, наприклад, у телескопічних системах.
Тудоровський А. І., Теорія оптичних приладів, 2 видавництва, ч. 2, М. — Л. 1952; Слюсарєв Р. Р., Методи розрахунку оптичних систем, 2 видавництва, Л., 1969; Оптика у військовій справі. Зб. статей, за ред. С. І. Вавілова і М. Ст Савостьянова, 3 видавництва, т. 2 М. - Л., 1948.
Мал. 3. Схема одного із сучасних багатолінзових ширококутних окулярів.
Мал. 2. Двохлінзові позитивні окуляри: а - окуляр Гюйгенса; б – окуляр Рамсдена.
Мал. 4. Автоколімаційний окуляр.
Мал. 1. Хід променів світла в зоровій трубі з окуляром Галілея. Справжнє (проміжне) зображення Е, яке формується об'єктивом L1, розташовується в безпосередній близькості за фокусом F негативного окуляра L2. Пучок променів, що падають на L1 по куту w , при спостереженні в окуляр потрапляє в око спостерігача під кутом w ', великим w , ніж пояснюється збільшує дію окуляра. f1 – фокусна відстань об'єктива, f2 – фокусна відстань окуляра.
Велика РадянськаЕнциклопедія М.: "Радянська енциклопедія", 1969-1978
Читайте також у БСЕ :
Окулярна камераОкулярна камера, фотографічна камера з касетою, але без об'єктиву, що одягається на очний кінець труби телескопа, мікроскопа або будь-якого іншого оптичного приладу. Існує дещо.
Окулярна призмаОкулярна призма, 1) приналежність телескопа, що служить для отримання спектрів світил. Вживається замість об'єктивної призми і має більшість переваг останньої. О. п. втомившись.
Окума СігенобуОкума Сігенобу (16.2.1838, Сага, - 10.1.1922, Токіо), японський державний діяч. Виходець із самураїв князівства Сага. Після революції 1867—68 обіймав великі посади у фінансових та п.