Содержание
- Как найти фокусное расстояние в астрономии
- Что такое фокусное расстояние?
- Как найти фокусное расстояние?
- Зачем нужно знать фокусное расстояние?
- Итог
- Как найти фокусное расстояние в астрономии: полезные подсказки
- Что такое фокусное расстояние?
- Как найти фокусное расстояние?
- Зачем нужно знать фокусное расстояние в астрономии?
- Итог
- Как найти фокусное расстояние в астрономии: советы и рекомендации
- Использование формулы
- Использование оптических инструментов
- Заключение
Как найти фокусное расстояние в астрономии
Фокусное расстояние — это расстояние между фокусом объектива и его главной оптической осью. Это важный параметр, который необходим при определении того, какой объектив использовать для конкретной задачи в астрономии.
В этой статье мы рассмотрим, как найти фокусное расстояние, а также как это может быть полезно в астрономии.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние — это расстояние между фокусом объектива и его главной оптической осью. Фокусное расстояние определяет, на каком расстоянии от линзы будет находиться ее фокус. Если у вас есть объектив с фокусным расстоянием 50 мм, например, это означает, что фокус находится на расстоянии 50 мм от объектива.
Как найти фокусное расстояние?
Существует несколько способов определения фокусного расстояния. Рассмотрим некоторые из них.
- Метод Баха: это самый простой способ определения фокусного расстояния. Для этого вам потребуется чистый белый лист бумаги и линза с неизвестным фокусным расстоянием.
- Метод Фраунгофера: этот метод требует опытности в настройке оптической системы. Для этого вам понадобится звезда.
- Метод Бесселя: это метод, который позволяет получить более точные результаты, чем метод Баха.
1. Расположите линзу на расстоянии от бумаги.
2. Поднесите лист бумаги к линзе на расстоянии от фокуса (около двух фокусных расстояний).
3. На листе бумаги будет видна увеличенная картина объекта (ускоренное изображение).
4. Измерьте расстояние между ускоренным изображением и линзой.
5. Фокусное расстояние объектива будет равно отношению произведения расстояний между линзой и ускоренным изображением к расстоянию между линзой и листом бумаги.
1. Установите объектив и зрительную трубу на штатив.
2. Наведите объектив на звезду.
3. Измерьте расстояние между объективом и зрительной трубой.
4. Фокусное расстояние объектива будет равно произведению расстояний между объективом и зрительной трубой на тангенс угла зенита звезды.
1. Установите перед объективом экран и за экраном — источник света.
2. Подвигайте экран до того момента, пока изображение источника света на экране не будет резким.
3. Измерьте расстояние между экраном и объективом.
4. Переместите экран на такое же расстояние от объектива и сфокусируйте на нем изображение, используя вторую линзу или другой экран.
5. Измерьте расстояние между фокусом и экраном.
6. Фокусное расстояние объектива будет равно произведению расстояний между экраном и объективом на отношение расстояний между экраном и фокусом.
Зачем нужно знать фокусное расстояние?
Знание фокусного расстояния имеет большое значение в астрономии. Например, зная его значение, можно определить, какой объектив подходит для наблюдения различных объектов в космосе.
Также фокусное расстояние может быть использовано для определения внутренней структуры звезды. Исследование звезд возможно благодаря способности звездных фотографий определять размеры звезд. Это возможно благодаря знанию космической оптики и фокусного расстояния.
Итог
Найти фокусное расстояние можно несколькими способами, включая метод Баха, метод Фраунгофера и метод Бесселя. Знание фокусного расстояния имеет большое значение в астрономии, так как это позволяет правильно выбирать объективы для наблюдения различных объектов в космосе и определять внутреннюю структуру звезд.
Как найти фокусное расстояние в астрономии: полезные подсказки
Фокусное расстояние — это важное понятие в астрономии, которое помогает рассчитывать фокусное расстояние оптических приборов, таких как телескопы, бинокли и фотоаппараты. Знание фокусного расстояния позволяет астрономам получать более точные изображения космических объектов, а также использовать оптические приборы более эффективно.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние — это расстояние между оптическим центром линзы или зеркала и точкой, в которой световые лучи, проходящие через центр линзы или зеркала, пересекаются. Эта точка называется фокальной точкой, а расстояние до нее — фокусным расстоянием. Фокусное расстояние является важным параметром для оптических приборов, таких как телескопы, бинокли и фотоаппараты, так как оно определяет, насколько далеко объект отображается на фокальной плоскости прибора.
Как найти фокусное расстояние?
Существует несколько способов рассчитать фокусное расстояние оптической системы, включая использование теории зеркал и линз, а также экспериментальных методов. Некоторые из них перечислены ниже.
- Формула зеркального фокуса: Если у вас есть зеркало, то можете использовать формулу z = f^2 / d, где z — расстояние от зеркала до фокальной точки, f — фокусное расстояние зеркала, а d — диаметр зеркала.
- Формула линзового фокуса: Если у вас есть линза, то можете использовать формулу 1/f = (n — 1) * (1/r1 — 1/r2), где f — фокусное расстояние линзы, n — показатель преломления материала линзы, r1 и r2 — радиусы кривизны двух поверхностей линзы.
- Опыт с конденсаторной линзой: Обратите конденсаторную линзу к стенке, подставьте лист бумаги за линзу и смотрите через нее на стенку. Двигайте лист бумаги, пока не найдете изображение, которое выглядит яснее всего. Расстояние между линзой и листом бумаги, на котором находится в этом положении, скорее всего, будет равно фокусному расстоянию.
Зачем нужно знать фокусное расстояние в астрономии?
Знание фокусного расстояния в астрономии позволяет наблюдать космические объекты более точно, используя телескопы и другие оптические приборы. Например, зная фокусное расстояние своего телескопа, вы можете выбрать наиболее подходящий объектив или смещение фокуса для получения четкого изображения космических объектов.
Знание фокусного расстояния также может помочь в выборе наилучшего местоположения для наблюдения космических объектов. Если вы знаете, что ваш телескоп имеет короткое фокусное расстояние, вам потребуется больше места, чтобы установить его, чтобы иметь возможность наблюдать более широкий угол неба.
Итог
Взаимосвязь между фокусным расстоянием оптических приборов и астрономией крайне важна. Знание фокусного расстояния позволяет астрономам более точно изучать космические объекты и использовать телескопы и другие оптические приборы в наилучшем виде. Различные методы расчета фокусного расстояния предоставляют возможность астрономам выбрать оптимальную оптическую систему для своих задач.
«Знание фокусного расстояния оптических приборов — это ключевая практическая ценность в астрономии и помогает фокусироваться на изучении космических объектов».
Как найти фокусное расстояние в астрономии: советы и рекомендации
Фокусное расстояние — это расстояние между фокусом и главной оптической осью линзы. Когда свет проходит через линзу, он собирается в ее фокусе, что позволяет изображать предметы на задней части линзы. Но как найти фокусное расстояние в астрономии?
Использование формулы
Самый простой и точный способ определить фокусное расстояние — использовать формулу:
f = R / 2
где f — фокусное расстояние, а R — радиус кривизны линзы. Один из способов найти радиус кривизны — измерить расстояние между центром линзы и ее вершиной.
Если вы не можете измерить радиус кривизны, вы также можете определить фокусное расстояние, используя формулу:
f = 1 / (1 / s1 + 1 / s2)
где s1 — расстояние между объектом и линзой, а s2 — расстояние между линзой и изображением. Эта формула также называется формулой тонкой линзы.
Использование оптических инструментов
Если вы не хотите использовать формулы или нуждаетесь в более точном измерении, вы можете использовать оптические инструменты, такие как телескоп или камера.
Один из способов подсчета фокусного расстояния — использовать телескоп и попытаться сфокусировать звезду. Когда звезда находится в фокусе, можно измерить расстояние между точкой фокуса и объективом телескопа. Это расстояние и будет фокусным расстоянием.
Если вам нужно измерить фокусное расстояние камеры, вы можете использовать метод пространственной черты. Он заключается в том, что положив лист бумаги перед объектом и фокусируя объектив на нем, можно измерить расстояние между объективом и листом бумаги. Это расстояние и будет фокусным расстоянием камеры.
Заключение
Найти фокусное расстояние в астрономии может быть не так просто, но это важный шаг в создании точных изображений и мониторинге космических объектов. Используйте формулы или оптические инструменты, чтобы найти фокусное расстояние, и не забывайте о тщательных измерениях. Также помните, что точное фокусное расстояние может изменяться в зависимости от условий съемки, так что будьте готовы к приспособлению и экспериментам.
Новости астрономии 2020
Гостевая книга
Формулы для расчёта телескопа
Кратность или увеличение телескопа (Г)
Г=F/f, где F – фокусное расстояние объектива, f – фокусное расстояние окуляра.
F вы изменить чаще всего не можете, но имея окуляры с разным f, вы сможете менять кратность или увеличение телескопа Г.
Максимальное увеличение (Г max)
Максимальное увеличение телескопа ограничено диаметром объектива.
Принято считать, что Г max=2*D, но из-за поправок на искажения, точности изготовления и настройки, лучше немного занизить эту величину:
Гmax = 1,5*D, где D – диаметр объектива или главного зеркала (апертура).
А если труба окажется способна на большее – пусть это лучше сюрпризом будет, чем наоборот…
Используя линзу Барлоу, можно поднять максимальное увеличение телескопа в разы, но в итоге вы получите всего-лишь размытое пятно больших размеров и никаких дополнительных деталей.
Есть, правда, другой подход: немного более крупные размеры часто позволяют лучше расмотреть тот же объект,
несмотря на то, что деталей на нём не прибавится. Наверное поэтому и советуют обычную формулу: Г max=2*D. То есть, это зависит от объекта и вашего вкуса…
Светосила
Светосила телескопа определяется в виде отношения D:F.
Если не особо заморачиваться, то чем меньше это отношение, тем лучше телескоп подходит для наблюдения галактик и туманностей (например 1:5).
А более длиннофокусный телескоп с соотношением вроде 1:12 лучше подходит для наблюдения Луны.
Разрешающая способность (b)
Разрешающая способность телескопа – наименьший угол между такими двумя близкими звездами, когда они уже видны как две, а не сливаются зрительно в одну.
Проще говоря, под разрешающей способностью можно понимать “чёткость” изображения (да простят меня профессионалы-оптики…).
b=138/D, где D – апертура объектива. Измеряется в секундах (точнее в секундах дуги).
Из-за атмосферы эта величина нечасто бывает меньше 1″ (1 секунды). Например, на Луне 1″ соответствует кратеру диаметром около 2 км.
Для длиннофокусных объективов, со значением светосилы 1:12 и более длинных, формула немного другая: b=116/D (по Данлопу).
Из сказанного выше видно, что в обычных условиях минимальная разрешающая способность в 1″ достигается при апертуре 150мм у рефлекторов
и около 125мм у планетников-рефракторов.
Более апертуристые телескопы дают более чёткое изображение только в теории, ну или высоко в горах, где чистая атмосфера,
либо в те редкие дни, когда “с погодой везёт”…
Однако, не забывайте, что чем больше телескоп, тем ярче изображение, тем виднее более тусклые детали и объекты.
Поэтому, с точки зрения обычного наблюдателя, изображение у больших телескопов всё равно оказывается лучше, чем у маленьких.
Вдобавок, в короткие промежутки времени атмосфера над вами может успокоиться настолько,
что большой телескоп покажет картинку более чёткую, чем при том самом пределе в 1″,
а вот маленький телескоп упрётся в это ограничение и будет очень обидно…
Так что, нет особого смысла ограничиваться 150-ю миллиметрами 😉
Предельная звёздная величина (m)
Предельная звёздная величина, которая видна в телескоп, в зависимости от апертуры:
m=2.1+5*lg(D), где D – диаметр телескопа в мм., lg – логарифм.
Если возьмётесь расчитывать, то увидите, что предельная звёздная величина,
доступная нашему глазу через самый большой “магазинный” телескоп с апертурой 300мм – около 14,5m.
Более слабые объекты ищутся через фотографирование и последующую компьютерную обработку кадров.
Приведу для справки таблицу соответствия апертуры телескопа D и предельной звёздной величины:
| D, мм | m | D, мм | m | |
|---|---|---|---|---|
| 32 | 9,6 | 132 | 12.7 | |
| 50 | 10,6 | 150 | 13 | |
| 60 | 11 | 200 | 13,6 | |
| 70 | 11,3 | 250 | 14,1 | |
| 80 | 11,6 | 300 | 14,5 | |
| 90 | 11,9 | 350 | 14,8 | |
| 114 | 12,4 | 400 | 15,1 | |
| 125 | 12,6 | 500 | 15,6 |
На деле значения будут немного отличаться из-за разницы световых потерь в разных конструкция телескопов.
При одинаковой апертуре D, выше всего предельная звёздная величина в линзовых телекопах-рефракторах.
В зеркальных рефлекторах потери выше – очень грубо можно отнять 10-15%.
В катадиопртиках потери самые большие, соответственно и предельная звёздная величина самая маленькая.
Также велики потери в биноклях из-за наличия нескольких преломляющих призм – их я имел ввиду, дав диаметры 32 и 50 мм.
То есть, в биноклях предельная звёздная величина будет гораздо меньше табличной. На сколько – зависит от качества марки бинокля, в частности от качества просветляющего покрытия всех поверхностей – это нельзя предсказать для всех моделей.
Сложные и дорогие окуляры тоже задерживают свет за счёт большего количества линз – неизбежная плата за качество изображения
(хотя, их качественные просветляющие покрытия частично снижают этот недостаток).
То есть, при одинаковой апертуре, в линзовый телескоп-рефрактор с самым простеньким окуляром вы увидите максимум возможного при данном D.
Но, поскольку, рефракторы больших диаметров дороги, то за те же деньги можно взять гораздо более апертуристый рефлектор и увидеть значительно больше.
Выходной зрачок
Выходной зрачок телескопа = D/Г
Хорошо, когда выходной зрачок телескопа равен 6 мм., это значит, что весь свет собираемый объективом попадёт в глаз (6 мм. – примерный диаметр человеческого зрачка в темноте).
Если выходной зрачок окажется больше, то часть света потеряется, подобно тому, как если бы мы задиафрагмировали объектив.
На деле удобнее считать “от обратного”. Например:
Для моего телескопа с апертурой D=250мм, максимальное увеличение без потери яркости = 250мм/6мм = 41,67 крат. То есть, при увеличении 41,67 выходной зрачок будет равен 6 мм.
Ну, и какой окуляр мне нужен для этого телескопа, чтобы получить это самое “равнозрачковое увеличение”?
Вспоминаем: f=F/Г.
Тогда: фокусное расстояние F моего Добсона”: 1255мм. “Г” уже нашли: 41,67 крат.
Получается, что мне нужен окуляр f=1255/41,67=30,1мм. Да, примерно такой окуляр и шёл в комплекте :)…
42 крата – это совсем немного, но достаточно для рассматривания звёздных полей, а вот уже для Андромеды маловато…
(Берём окуляр с фокусом покороче. Ура, получается крупнее! Но… темнее. И чем больше кратность, тем темнее будет картинка.)
Это был расчёт для довольно апертуристого телескопа, а какая будет кратность для равнозрачковости в рядовые телескопы – посчитайте сами: одни слёзы… Поэтому и говорят, что “апертура рулит” – чем она выше, там картинка ярче при одинаковой кратности (при одинаковой конструкции телескопов).
Поле зрения телескопа
Поле зрения телескопа = поле зрения окуляра / Г
Поле зрения окуляра указано в его паспорте, а увеличение Г телескопа с данным окуляром мы уже знаем как расчитать: Г=F/f.
Чем полезно знание поля зрения телескопа?
Чем больше поле зрения телескопа, тем больший кусок неба виден, но тем мельче объекты.
Зная какое поле (угол) захватит ваш телескоп при заданном увеличении, и зная уговые размеры искомого объекта, можно прикинуть какую часть поля зрения займёт этот объект,
то есть прикинуть общий вид того, что вы увидите в окуляре.
Если вы ищете объект не по координатам, а по картам, то полезно сделать из проволоки колечки, которые соответствуют на карте угловым полям зрения ваших окуляров в составе данного телескопа.
Тогда гораздо легче ориентироваться: двигая телескоп от звезды к звезде и одновременно перемещая колечко на карте, вы легко можете сверять оба изображения.
Теперь, когда примерно ясна взаимосвязь характеристик телескопа, можно другими глазами посмотреть на то,
что можно увидеть в телескопы разных размеров.
Начинающему астроному
или расскажите друзьям:
Помогите подобрать прибор под задачу. Лампа накаливания в помещении олеблется под действием акустической речевой волны. Амплитуда колебаний на частоте 600 Гц спектрального ядра речи составляет 100 мкм. С какими параметрами нужен телескоп для того, чтобы увидеть колебания с расстояния 10 м извне помещения через окно
Как решить эту задачу,не понимаю.
Фотоаппаратом с фокусным расстоянием объектива 9 см фотографировали далекие предметы на максимально близком для данного аппарата расстоянии 81 см. Определить, на сколько при этом пришлось выдвинуть вперед объектив.
Как определить (по какой формуле) диапазон телескопа, если он необходим для наблюдения за звездами с атмосферной температурой, например, 10000:К?
В тексте ошибка: “Г max=1,5*D, где D – фокусное расстояние объектива”. Думаю должно быть: D – апертура объектива или главного зеркала.
А мой телескоп наверное самый такой простой…Levenhuk Skyline 76*700AZ очень обидно то,что я могу посмотреть только окружность звезды я середина её тёмная. почему?ответьте если можно…
Вы пишете в статье: “6 мм. – примерный диаметр человеческого зрачка в темноте”. Но, я встречала упоминания, что в темноте зрачок у нас 8 мм. Так сколько же на самом деле?
Большое спасибо за статью и другие статьи вашего сайта, очень понятно и подробно, спасибо!!!
Замечательная статья. Благодарю. Celestron 120/1000 OMNI
Очень интересно и подробно всё описано. Для меня это очень нужная статья, т.к. недавно начал заниматься астрономией. Мой телескоп: Sturman HQ1400150EQ. Спасибо вам большое!
Ответ:
Пожалуйста 🙂 У вас аппертура 150 мм и экваториальная монтировка – хорошее начало для дипская. Главное чтобы место наблюдения было без сильной засветки. Успехов!
Николай.
При перепечатке материалов с этого сайта, ссылка на kosmoved.ru обязательна.
© Copyright 2014-2020, kosmoved.ru
Контакты: info@kosmoved.ru
- Печать
Страницы: [1] Вниз
A A A A
Тема: Как определить фокусное расстояние объектива телескопа (Прочитано 4405 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
В данном случае речь о ТАЛ-75.
Ну, самый простой способ, очевидно, посмотреть в рекламный буклет.
Идем на сайт НПЗ и читаем: Фокусное расстояние, мм 600.
Но вот проблема, мне надо точно определить, где у него фокальная плоскость (для стыковки с PST).
Где-то в дебрях этого форума я вычитал у Маколкина (прошу извинить, если напутал), что поскольку линз больше одной и непонятно, где “середина” объектива”, то надо поставить телескоп к стенке 
и направить на окно, а потом поймать фокус.
Поставил. Поймал (забавно выглядит монтировка на подоконнике в фокусе). Чтобы точно – ловил долго, до миллиметров.
Измеряю. ~720 мм 
Измерил 3 раза. ~720 мм 
Измерил рулетку линейкой. Попросил жену померить рулетку. Померил жену рулеткой. 
Всё точно.
Help! Что я не так делаю?
P.S. От передней кромки оправы до фокальной плоскости 733 мм.
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
Записан
Объект должен быть в бесконечности . Сейчас есть Луна и мерьте от любой поверхности объектива до ее изображения .
Фокусным расстоянием это строго назвать нельзя , а вот положение фокальной плоскости Вы найдете с любой необходимой точностью .
Записан
До встречи на Астрофесте !
Ибо на Астрофоруме жизни нет .
Серега .
как измерить фокусное расстояние
Спасибо, именно это я и читал, попутал Эрнеста с dvmak’ом.
Но я чего-то не понимаю, выходит эта расчетная абстракция – задняя главная плоскость находится более чем в 100 мм за объективом? 
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
как измерить фокусное расстояние
Спасибо, именно это я и читал, попутал Эрнеста с dvmak’ом.
Но я чего-то не понимаю, выходит эта расчетная абстракция – задняя главная плоскость находится более чем в 100 мм за объективом?
Ну там ведь допущения – у вас линзовый объектив из пары линз, а, например, мак – весь является объективом 
Записан
Посчитал в соответствии с этим
как измерить фокусное расстояние
Вышло 705 мм. Вообще в шоке. Хотя практически сходится с измеряемым “прямым методом” – от объектива до фокальной плоскости (~720 мм).
От фокальной плоскости до монтировки на окне (до конкретной детали) 4520 мм. От монтировки до объектива телескопа 3800 мм.
Размер детали 140 мм.
При f=600 мм размер ее изображения должен быть 18,6 мм. А он почти 26 мм.
То, что фокальная плоскость значительно дальше, чем я полагал – это мне только на руку.
Более того, все еще раз пересчитал и перемерил и вроде должно получиться (скрестить ТАЛ75 с PST без окуляра). Но я все равно в шоке.
Кто-нибудь может поправить мне мозги?
P.S. Измерял предельно тщательно. Может быть думал недостаточно тщательно?
« Последнее редактирование: 12 Мар 2011 [13:26:25] от nickhard »
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
Если у Вас есть окуляр с известным расположением фокальной плоскости, то фокусируйтесь на очень далёкий объект (например далёкий дом). Вычитая расстояние ф.п. окуляра узнаете ф.п. объектива. Точность вполне будет достаточна.
Записан
Сломался компас посредине пути.
Кого-то винить уже поздно.
Но мы продолжаем до цели идти!
По солнцу идём и по звёздам.
Дмитрий Зимин. 
Если у Вас есть окуляр с известным расположением фокальной плоскости, то фокусируйтесь на очень далёкий объект (например далёкий дом). Вычитая расстояние ф.п. окуляра узнаете ф.п. объектива. Точность вполне будет достаточна.
Это Солнышко надо. И муху.
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
Можно и по Солнцу пучёк ловить, можно и по Луне (как уже предлагал serega2007), можно и мой вариант и не ждать ни Солнца ни Луны. Точность замера будет одинакова.
Записан
Сломался компас посредине пути.
Кого-то винить уже поздно.
Но мы продолжаем до цели идти!
По солнцу идём и по звёздам.
Дмитрий Зимин.
Фокусное расстояние объектива ТАЛ-75R – 600.0 мм, задний фокальный отрезок – 590.5 мм. Это расчетные величины для линии е.
Для линии С будет 600.5 и 590.8 мм соответственно.
Записан
Спасибо.
Что ж я такое намерил?
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
ИМХО, у вас чисто практическая задача – найти расположение фокальной плоскости относительно некоей детали телескопа для объекта, находящегося на практической бесконечности (Солнца), так?
Так и решать эту задачу надо практически – хоть с использованием Солнца, хоть Луны (ИМХО Луна удобнее – не прижигает экран 
)- просто фокусируете их изображение на некий экран, на каковом точность фокусировки определяете минимальным из всех возможных размером изображения (нарисуйте несколько концентрических кругов и проецируйте изображение на них, изучая, при необходимости, изображение в лупу) – а потом измеряете расстояние от экрана до нужной вам опорной детали конструкции. Близкими объектами лучше не пользоваться – совершенно не то намеряете (собственно, уже и намеряли…)
Работа же только с объективом несколько неудобна будет в практическом плане – менее понятно от чего измерять – объектив ведь комбинация линз, а отнюдь не “тонкая линза” (кстати, см. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D0%B7%D0%B0#.D0.A4.D0.BE.D1.80.D0.BC.D1.83.D0.BB.D0.B0_.D1.82.D0.BE.D0.BD.D0.BA.D0.BE.D0.B9_.D0.BB.D0.B8.D0.BD.D0.B7.D1.8B как чего считается для идеального случая) и где там по расстоянию находится его оптический идеальный образ (каковой создается физическими линзами и от какового, собственно, а не от границ физических линз и надо считать все расстояния) – вопрос нетривиальный…
Записан
Используемое оборудование
Спасибо.
Что ж я такое намерил?
вы намеряли все правильно, только вот расстояния мерялись некорректно – от физических границ объектива, а не от его рассчетной модели – соответственно, все и разошлось куда придется…
Записан
Используемое оборудование
Для получения максимально достоверного результата измерения необходимо проводить только по небу (или на коллиматоре).
Записан
Видимо так, хотя я не очень понимаю, как получилось, что фокальная плоскость ТАЛ-75 отстоит от передней линзы объектива на более 700 мм. Мне еще нужно было понять, где ширина пучка будет 20 мм (при диафрагмировании объектива до 60 мм. Поэтому я и мерил туда-сюда.
Померил и другие телескопы, получилось для 80/400 – 420 мм, для 70/900 аж 1210 мм, а вот для МАК90 при максимально отодвинутом от мениска UP вышло 1975 мм.
P.S. Очень наглядно выглядела светосила объективов.
Для получения максимально достоверного результата измерения необходимо проводить только по небу (или на коллиматоре).
Это я понимаю. Только небо все в тучах, а коллиматор еще дальше, до него километров 35.
Но судя по расположению фокальной плоскости вроде должен я проползти с PST (без объектива) и фокус вроде должен вылезти из черной коробки PST наружу хоть чуть-чуть.
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
….Только небо все в тучах, а коллиматор еще дальше, до него километров 35.
в качестве “технического допущения” попробуйте померять по какому-либо фонарю, расположенному близко к горизонту – ИМХО, разница с “бесконечностью” будет незначительна – и думаю, в пределах “допусков на изготовление” вполне уложится…
Записан
Используемое оборудование
Вышло таки Солнце на 5 минут и всё встало на свои места. Итого у меня всего 120 мм за срезом трубки фокусера.
Записан
Я не наблюдаю звёзды – я ими любуюсь. SН 10″, MCT150*EQ5SynScan, SW МАК90*WO-бино, SM60*FS70/900*PST*BF15
Для получения максимально достоверного результата измерения необходимо проводить только по небу (или на коллиматоре).
….Только небо все в тучах, а коллиматор еще дальше, до него километров 35.
в качестве “технического допущения” попробуйте померять по какому-либо фонарю, расположенному близко к горизонту – ИМХО, разница с “бесконечностью” будет незначительна – и думаю, в пределах “допусков на изготовление” вполне уложится…
А чем дом с окнами за 3-5 км не подходит днём без Солнца?
Разница с бесконечностью измеряться будет сотками. Чем и как её будет ловить nickhard? И эта точность ему совершенно не нужна.
« Последнее редактирование: 12 Мар 2011 [17:13:19] от ДимСаныч »
Записан
Сломался компас посредине пути.
Кого-то винить уже поздно.
Но мы продолжаем до цели идти!
По солнцу идём и по звёздам.
Дмитрий Зимин.
nickhard Вы мерили что-то не так. Учтите что чем ближе объект тем дальше будет его фокальное изображение.
Записан
Сломался компас посредине пути.
Кого-то винить уже поздно.
Но мы продолжаем до цели идти!
По солнцу идём и по звёздам.
Дмитрий Зимин.
Спасибо.
Что ж я такое намерил?
Вы намеряли (неизвестно от чего) положение плоскости изображения предмета расположенного на конечном расстоянии. Для предмета на близком расстоянии (скажем в L=3600 миллиметров от объектива) плоскость изображения отстоит от задней фокальной плоскости на расстояние f2/L = 600*600/3600 = 100 мм.
Вам нужно было измерить задний фокальный отрезок, а не фокусное расстояние. Его проще всего измерить по положению резко сфокусированного Солнца.
Записан
- Печать
Страницы: [1] Вверх
- Астрофорум – астрономический портал »
- Практическая астрономия »
- Телескопостроение, оптика (Модераторы: Ivan7enych, dont_panic) »
- Как определить фокусное расстояние объектива телескопа
Как измерить фокусное расстояние
…окуляра, фотообъектива или какого-нибудь другого оптического узла?
Фокусное расстояние часто путают с другим оптическим термином: задним фокальным отрезком. Это разные величины (см. статью “Базовые характеристики оптических приборов”). Фокусное расстояние определяет масштабную передаточную характеристику объектива (размер изображения и его увеличение или уменьшение относительно исходного), а задний фокальный отрезок – расстояние от последней оптической поверхности до фокальной плоскости (плоскости где формируются резкие изображения бесконечно удаленных предметов). А иногда человеку нужно знать просто положение фокальной плоскости относительно какой-то механической детали (например какого-нибудь опорного торца на оправе оптического узла). Важно понять что именно интересует.
Задний фокальный отрезок, как и положение фокальной плоскости измерить не трудно – достаточно в ясный день с помощью объектива сфокусировать изображение солнца на достаточно прочном (для теплового воздействия) экранчике и измерить положение этого экрана относительно интересующей базы (если относительно последней оптической поверхности – то получится задний фокальный отрезок). Если Солнце за облаками и не удается подобрать достаточно яркий контрастный предмет на “бесконечности” можно измерить задний отрезок (положение плоскости изображения) для не слишком далекого предмета на расстоянии L. Изображение в этом случае сфокусируется немного дальше от истиной фокальной плоскости, сдвинувшись вдоль оси примерно на расстояние f2/L – где f – фокусное расстояние объектива (см. ниже). Чем больше L – тем точнее будет результат вычислений.
Например:
Изображение окна сфокусировалось от опорной плоскости объектива на расстоянии 60 мм, фокусное расстояние объектива 50 мм, от объектива до окна 3600 мм, истинная фокальная плоскость располагается на 2500/3600 = 0.7 мм ближе к объективу, чем измерено по сфокусированному изображению окна.
С фокусным расстоянием труднее. Обычно также рекомендуют измерить расстояние от линзы до сфокусированного изображения Солнца. Но точным этот результат будет только для выпукло-плоских одиночных линз достаточно задиафрагмированных, чтобы сферическая и проч. ее аберрации не сильно влияли на результат измерения.
Уже для двухлинзового, а тем более многолинзового или зеркального объектива этот метод натыкается на простой казалось бы вопрос: “От чего его измерять?” Объектив ведь не точка и не лист бумаги – он имеет вполне осязаемый продольный размер… Для того, чтобы получить фокусное расстояние измерять нужно от задней главной плоскости, но это ведь такая-же расчетная абстракция, как и само фокусное расстояние – ее не так просто найти в реальном оптическом узле.
Для таких случаев скорее подойдет другой более универсальный метод – измерения фокусного расстояния по увеличению. Если объектив (окуляр, лупа и т.п. интересующая нас положительная оптика) имеет небольшое фокусное расстояние, то измерение можно провести проецируя и добиваясь резкого изображения какого-либо светящегося предмета – например окна в комнате (картинка со схемой измерения кликабельна).
Измерив достаточно точно поперечный размер изображения окна (высоту или ширину) y’, расстояние от окна до объектива L, и сам размер окна y, мы будем иметь все необходимое для вычисления фокусного расстояния объектива f’:
f’ = L*y’/(y + y’)
Например:
Изображение окна имеет высоту 28 мм, а само окно (в 3.6 м от объектива ) размер 2000 мм. Получается, что фокусное расстояние объектива будет равно 3600*28/2000 = 50.4 мм
Стоит, отметить следующие важные обстоятельства:
- точность полученной величины будет тем выше чем точнее измерены входящие в формулу величины. Так что стоит добиваться изображения светящегося предмета по-больше и измерять его по-точнее;
- точность метода ограничивается величиной дисторсии оптического узла – ее влияние тем меньше, чем меньше размер изображения по сравнению с фокусным расстоянием;
- если подходить строго, то L – это расстояние от светящегося объекта до главной плоскости объектива (оптического узла), для тонкой линзы главная плоскость лежит примерно посреди нее, для более сложных оптических систем ее положение более неопределенно (как у окуляра) удобнее производить измерения от фокальной плоскости, положение которой часто определить проще (у окуляра – стык посадочной втулки и корпуса), в этом случае формула даже немного упростится f’ = L*y’/y;
- смотрите также статью “Окуляр”
Назад к оглавлению статей
Фокусное расстояние телескопа
Характеристики оптического телескопа обычно определяются тремя параметрами: апертура, фокусное расстояние и светосила (относительное отверстие). В этой статье речь пойдет о фокусном расстоянии телескопа, под которым подразумевают фокусное расстояние объектива. Фокусное расстояние определяется как расстояние от оптического центра объектива до его фокуса – точки, в которой после прохождения через объектив собираются параллельные лучи света (Рисунок 1).
Рисунок 1. Фокусное расстояние объектива.
Поскольку параметр фокусного расстояния представляет собой длину пути света в объективе, физическая длина оптической трубы обычных телескопов-рефракторов и рефлекторов должна быть не меньше, чем их фокусное расстояние. Катадиоптрики преломляют путь света внутри объектива с помощью системы зеркал, и длина их оптической трубы меньше фокусного расстояния. По этой причине катадиоптрики компактнее рефракторов и рефлекторов.
Фокусное расстояние любого телескопа определяет его поле зрения. Телескоп с большим фокусным расстоянием имеет более узкое поле зрения, а телескоп с меньшим фокусным расстоянием – более широкое. Это легко увидеть, снимая через два телескопа с разным фокусным расстоянием камерой, прикрепленной непосредственно к задней части их оптической трубы (при условии, что съемка производится с одного и того же положения). На снимке с телескопа с меньшим фокусным расстоянием Вы увидите бόльшую часть звездного неба, чем в случае длиннофокусного телескопа, независимо от диафрагмы и конструкции приборов.
Наблюдение через окуляр представляет собой более сложный процесс, чем съемка камерой через объектив, поскольку окуляр – это тоже система объективов со своим фокусным расстоянием. Фокусное расстояние объектива, деленное на фокусное расстояние окуляра, определяет увеличение объектов, которые вы наблюдаете в телескоп. При использовании в одном телескопе окуляров с одинаковым угловым полем зрения, окуляр с меньшим фокусным расстоянием дает более узкое поле зрения (и большее увеличение). Как фокусное расстояние влияет на качество астрофотографии.
Важным параметром для качества астрофотографии является относительное отверстие или f-число. Величина относительного отверстия при постоянном диаметре объектива обратно пропоциональна фокусному расстоянию — чем меньше фокусное расстояние, тем больше относительное отверстие. Чем больше относительное отверстие, тем больше света соберет телескоп за единицу времени. Следовательно, понадобиться меньшее время экспозиции при съёмке неярких объектов дальнего космоса — туманностей, галактик и звёздных скоплений. Таким образом, Вы сможете за меньшее время получить большее количество отснятого материала, а шансов получить хоть одно хорошее изображение из 100 снимков существенно больше, чем из 10-ти.
Как фокусное расстояние влияет на увеличение объекта
Кратность увеличения наблюдаемых в телескоп объектов — величина Х, которая зависит от фокусного расстояния объектива FL и фокусного расстояния окуляра fl и определяется формулой X=FL/fl. Таким образом, при заданном фокусном расстоянии окуляра, увеличение телескопа прямо пропорционально фокусному расстоянию — чем больше значение FL, тем сильнее телескоп увеличивает объекты. Принцип этой зависимости показан на Рисунке 2 — чем больше фокусное расстояние линзы, тем сильнее лучи света, исходящие от объекта наблюдения, разойдутся при прохождении через объектив, тем больше будет расстояние от крайних точек объекта, то есть тем сильнее увеличение.
Рисунок 2. Как телескоп увеличивает объекты.
Если Вы уже приобрели телескоп с определенным фокусным расстоянием, но хотели бы добиться большего увеличения объектов, Вы можете либо менять окуляры (нужен окуляр с меньшим фокусным расстоянием), либо использовать дополнительно линзу Барлоу. Это система рассеивающих линз, которая за счет своих характеристик увеличивает фокусное расстояние объектива.
Преимущества и недостатки короткофокусных телескопов.
При заданной апертуре более короткое фокусное расстояние приводит к увеличению такого параметра как относительное отверстие (его еще называют f-числом), а это в свою очередь означает уменьшение выдержки при съемке. Поэтому короткофокусные телескопы лучше зарекомендовали себя в астрофотографии. Короткофокусные рефракторы и рефлекторы меньше по размеру, их проще хранить, транспортировать и настраивать./p>
Телескопы с коротким фокусным расстоянием имеют более широкое поле зрения, что позволяет рассмотреть и сфотографировать протяженные объекты. Короткофокусные рефракторы при этом сильнее искажают изображение (хроматическая аберрация), но если хотя бы одна из линз выполнена из ED стекла с низкой дисперсией, этот эффект нивелируется.
Недостатком короткофокусных телескопов является ограничение увеличения наблюдаемых объектов.
Преимущества и недостатки длиннофокусных телескопов.
Если у Вас нет цели делать астрофото высокого качества, а Вы планируете только наблюдать за звездным небом, увеличение f-числа для Вас неактуально. Длиннофокусные телескопы любого типа практически лишены хроматических аберраций, и Вы сможете видеть объекты ярче и четче. Из-за снижения хроматических аберраций в длиннофокусных телескопах нет необходимости делать линзы из ED стекла с низкой дисперсией, что снижает стоимость прибора.
При любом окуляре, чем длиннее фокусное расстояние телескопа, тем больше увеличение объектов (Рисунок 2). То есть, чтобы добиться такого же увеличения объекта, как у короткофокусного телескопа, Вы можете использовать окуляр с большим фокусным расстоянием и меньшим увеличением. Через такие окуляры обычно удобнее смотреть, чем через короткофокусные.
К недостаткам длиннофокусных объективов можно отнести их громоздкость и меньшую пригодность для астрофотографии.
На нашем сайте Вы можете выбрать телескоп, идеально подходящий под Ваши задачи.
