Зрительная труба с внутренней фокусировкой

Фокусировка зрительной трубы на конечное расстояние может быть достигнута перемещением окуляра. Для близко расположенных предметов это перемещение может быть значительным. Это вызывает конструктивные неудобства: нарушенная центрировка системы, снижение точности работы. Например, чтобы трубу Кеплера с fоб’=150мм и fок’=25мм сфокусировать на расстояние до предмета, равное 2м, потребуется выдвинуть окуляр на 12мм.

действительно по формуле Ньютона величина смещения изображения из фокальной плоскости объектива равна:

Величина перемещения окуляра тем больше, чем больше фокусное расстояние объектива. Этот недостаток устраняется в трубах с внутренней фокусировкой за счет перемещения положительной или отрицательной линзы находящейся внутри трубы.

На рисунке 69

показана схема оптики трубы с внутренней фокусировкой и вход апертурного луча. Луч АМ преломленный объективом 1 направляется в точку Fоб’ объектива, но отрицательная линза 2, отклоняет его в точку F’ с которой должен быть совмещен передний фокус окуляра 3.

Рисунок 69. Схема оптики трубы с внутренней фокусировкой

В этом случае апертурный луч выйдет параллельно оптической оси в направлении M’A’. Объектив с фокусирующей линзой рассматриваемый как один сложный объектив, называется телеобъективом. Тогда точка F1 является задним фокусом телеобъектива, а плоскость Н’ – задней главной плоскостью.

Оптическая сила телеобъектива: Ф=Фоб+Ф2-dФобФ2=Фоб+Ф2(1-dФоб) (8.13)

Фоб и Ф2 – оптические силы объектива 1 и фокусирующей линзы 2, d – расстояние

между их главными плоскостями. Расстояние от главной плоскости объектива 1

до фокуса окуляра обозначим через L тогда, L=d+a2’.

В этом случае L=d+F’(1-dФоб), где f’ – фокусное расстояние телеобъектива.

После некоторых преобразований, заменив (1-dФоб) на Sf’’/f’ и решая (8.13) относительно Фоб получим

При наводке трубы на различные расстояния длина L остается неизменной, а меняется d между компонентами телеобъектива. Величина d всегда больше нуля, поэтому как видно из рисунка 69 при положительном значении SF’’ отрицательная фокусирующая линза, т.е. Ф2<0, позволяет сделать длину L<f’. При положительной фокусирующей линзе L>f’, поэтому в целях сокращения длины трубы в основном используют отрицательные линзы.