Не смотря на то что, построенный телескоп-рефрактор из очковых стекол не покажет вам многого на небе, но приобретенный опыт и знания будут бесценны. После, если вас увлечет телескопостроение, можно построить более совершенный телескоп-рефлектор, например системы Ньютона (см. другие разделы нашего сайта).
Существует три вида оптических телескопов: рефракторы (в качестве объектива система линз), рефлекторы (объектив - зеркало), и катадиоптрические (зеркально-линзовые). Все современные самые большие телескопы - рефлекторы, их преимущество в отсутствии хроматизма и возможных больших размерах объектива, ведь чем больше диаметр объектива (его апертура), тем выше его разрешающая способность, и больше собирается света, а следовательно тем более слабые астрономические объекты видны в телескоп, тем выше их контрастность, и тем большие можно применить увеличения.
Рефракторы применяются там, где необходима высокая точность и контрастность или в небольших телескопах. А сейчас про самый простой рефрактор, с увеличением до 50 раз, в который вы сможете увидеть: крупнейшие кратеры и горы Луны, Сатурн с его кольцами (как шарик с кольцом, а не "пельмень"!), яркие спутники и диск Юпитера, некоторые звёзды невидимые невооруженным глазом.
Любой телескоп состоит из объектива и окуляра, объектив строит увеличенное изображение объекта, которое рассматривается, затем через окуляр. Расстояние между объективом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний (F), а увеличение телескопа равно Fоб./Fок. В моём случае оно составляет примерно 1000/23=43 раз, т. е. 1,72D при диафрагме 25 мм.
1 - окуляр; 2 - основная труба; 3 - фокусировочная труба; 4 - диафрагма; 5 - скотч, которым крепится линза к третей трубе, которую можно легко извлекать, например для замены диафрагмы; 6 - линза.
В качестве объектива возьмём заготовку линзы для очков (можно купить в любой "Оптике") с силой 1 диоптрия, что соответствует фокусному расстоянию 1 м. Окуляр - я использовал ту же ахроматическую просветлённую склейку, что и для микроскопа, считаю для такого простого устройства - это неплохой вариант. В качестве корпуса я использовал три трубы из плотной бумаги, первая около метра, вторая ~20 см. Короткая вставляется в длинную.
Линза - объектив крепится к третей трубе выпуклой стороной к наружу, сразу за ней устанавливается диск - диафрагма с отверстием по центру диаметром 25-30 мм - это необходимо, т. к. одиночная линза, да ещё и мениск, очень плохой объектив и для получения сносного качества приходится жертвовать её диаметром. Окуляр - в первой трубе. Фокусировка производится изменением расстояния между объективом и окуляром, вдвигая или выдвигая вторую трубу, фокусировать удобно по Луне. Объектив и окуляр должны быть параллельны друг другу и их центры должны находиться строго на одной линии, диаметр трубы можно взять например на 10 мм больше диаметра отверстия диафрагмы. В общем, при изготовлении корпуса, каждый волен поступать как хочет.
Несколько замечаний:
- не устанавливайте ещё одну линзу после первой в объективе, как советуют на некоторых сайтах - это принесёт только светопотери и ухудшение качества;
- не устанавливайте также диафрагму глубоко в трубе - в этом нет необходимости;
- стоит поэкспериментировать с диаметром отверстия диафрагмы и подобрать оптимальный;
- можно также взять линзу на 0,5 диоптрии (фокусное расстояние 2 м) - это позволит увеличить отверстие диафрагмы и повысить увеличение, но длина трубы станет равной 2 метра, что может быть неудобно.
Для объектива подойдет одиночная линза, фокусное расстояние которой равно F=0.5-1 м (1-2 диоптрии). Достать ее несложно; она продается в магазине оптики, где есть линзы для очков. Такая линза имеет целый букет аберраций: хроматизм, сферическая аберрация. Уменьшить их влияние можно, применив диафрагмирование объектива, то есть уменьшить входное отверстие до 20 мм. Как проще это сделать? Вырезаете из картона колечко, равное диаметру трубы и внутри прорезаете то самое входное отверстие (20 мм), а затем ставите его перед объективом почти вплотную к линзе.
Можно даже из двух линз собрать объектив, в котором частично будет исправлена хроматическая аберрация, появляющаяся в результате дисперсии света. Чтобы ее устранить, берете 2 линзы разной формы и материала – собирательную и рассеивающую – с разным коэффициентом дисперсии. Простой вариант: купить 2 очковые линзы из поликарбоната и стекла. В стеклянной линзе коэффициент дисперсии будет 58-59, а в поликарбонате – 32-42. соотношение примерно 2:3, тогда и фокусные расстояния линз берем с этим же соотношением, допустим +3 и -2 диоптрии. Складываем эти значения, получим объектив с фокусным расстоянием +1 диоптрия. Линзы складываем вплотную; собирательная должна быть первой к объективу. Если одиночная линза, то она должна быть выпуклой стороной к объекту.
Как сделать телескоп без окуляра?! Окуляр – это вторая важная деталь телескопа, без нее мы никуда. Его делают из лупы с расстоянием фокуса 4 см. Хотя для окуляра лучше использовать 2 плосковыпуклые линзы (окуляр Рамсдена), установив их на расстоянии 0.7f. Идеальный вариант – достать окуляр от готовых приборов (микроскоп, бинокль). Как определить размер увеличения телескопа? Делите фокусное расстояние объектива (например, F=100см) на фокусное расстояние окуляра (например, f=5см), получаете 20 крат – увеличение телескопа.
Затем нам нужны 2 трубки. В одну вставим объектив, в другую – окуляр; далее первую трубку вставляем во вторую. Какие трубки использовать? Их можно сделать самим. Берете лист ватмана или обоев, но обязательно плотный лист. Сворачиваете трубку по диаметру объектива. Затем другой лист плотной бумаги сворачиваете, и помещаете в нее окуляр (!)плотно. Потом эти трубки плотно вводите одна в другую. Если появился зазор, то внутреннюю трубку оборачиваете в несколько слоев бумаги, пока зазор не исчезнет.
Вот ваш телескоп готов. А как сделать телескоп для астрономических наблюдений? Вы просто зачерняете внутреннюю полость каждой трубы. Раз мы делаем телескоп первый раз, то способ зачернения возьмем простой. Всего лишь покрасьте черной краской внутреннюю полость труб.
Эффект от первого созданного самостоятельно телескопа будет ошеломляющим. Удивите родных своими конструкторскими способностями!
Часто геометрический центр линзы не совпадает с оптическим, поэтому если есть возможность обточить линзу у мастера не пренебрегайте ею. Но в любом случае подойдет и необточенная заготовка очковой линзы. Диаметр линзы - объектива большого значения для нашего телескопа не имеет. Т.к. очковые линзы сильно подвержены различным обберациям, особенно края линзы, то мы будем диафрагментировать линзу диафрагмой диаметром около 30 мм. Но для наблюдения разных объектов на небе, диаметр диафрагмы подбирается эмпирически и может варьироваться от 10 мм до 30мм.
Для окуляра, конечно, лучше использовать, окуляр от микроскопа, нивелира или бинокля. Но в этом примере я использовал объектив от фотоаппарата-мыльницы. Фокусное расстояние у моего окуляра 2,5 см. Вообще, в качестве окуляра подойдет любая положительная линза небольшого диаметра (10-30мм), с коротким фокусом (20-50мм).
Определить, самостоятельно фокусное расстояние окуляра просто. Для этого наведем окуляр на Солнце и расположим за ним плоский экран. Будем приближать и удалять экран, пока не получится самое маленькое и яркое изображение Солнца. Расстояние между центром окуляра и изображением и есть фокусное расстояние окуляра.
Линза - нужный инструмент в быту. Наверно самый незаменимый оптический прибор. На линзах работают телескопы, микроскопы, фотоаппараты, лупы и тому подобное. Некоторые люди без них даже не могут нормально видеть, поэтому носят очки, которые состоят тоже из линз. Вот каково значение линз в нашей жизни. При этом линзы разделяются ещё на два вида: рассеивающие линзы, и собирающие линзы. Например рассеивающие линзы носят люди с близорукостью, а собирающие линзы носят люди с дальнозоркостью. А эти два типа разделяются еще на несколько видов. Но не будем о теории, перейдем к практике. В этой статье я вам покажу и расскажу, как сделать самостоятельно при домашних условиях собирающую линзу из самых подручных материалов, которые точно есть у каждого дома. И так, чтобы изготовить самодельную собирающую линзу нам понадобятся:
Инструменты:
1) Острый канцелярский нож,
2) Острая иголка,
3) Ножницы,
4) Клеевой пистолет и горячий клей,
5) Медицинский шприц.
Материалы:
1) Прозрачная пластиковая бутылка от какого нибудь лимонада или другого напитка,
2) Вода.
Процесс изготовления собирающей линзы своими руками .
Берем любую пластиковую бутылку, самое главное, бутылка должна быть прозрачной.
Теперь нам будет нужен предмет круглой формы, в моем случае это крышка от самой пластиковой бутылки. Она хороша тем, что она большая. У других бутылок крышки маленькие, поэтому они не подойдут, иначе собирающая линза будет очень маленькой.Вставляем крышку на бутылку и острой иголкой обводим её, важно, чтобы на бутылке остался нацарапанный иголкой круг. Впрочем это действие можно выполнить и фломастером, и маркером. Но только надо поаккуратней, чтобы краской фломастера или маркера не размазать будущую линзу. А круг потом должен быть выпуклой формы, иначе у вас линзу просто не удастся изготовить.
Получится вот такой вот круг.
Ножницами или канцелярским ножом по контуру вырезаем этот круг.
Точно такими же действиями изготавливаем еще один точно такой же круг.
Теперь приклеиваем их друг к другу с помощью горячего клея. Но при этом надо оставить небольшое отверстие, чтобы в получившуюся линзу налить воды.
С помощью шприца наполняем линзу водой. Для того, чтобы внутри линзы не появилась жизнь, надо её скипятить и засолить. Впрочем это делать необязательно. После того как заполнили линзу водой, закрываем оставленное отверстие горячим клеем.
Вот на что способна моя получившаяся линза. Увеличивает в полне прилично, но видно расплывчато.
Итак, мы убедились, что при изготовлении самодельной линзы не вызывает никаких трудностей, правда у меня получилось не очень аккуратно, да и клей лучше использовать прозрачного цвета,а не черного, как в моем случае, но это не так то важно.
На этом пора статью заканчивать. Всем спасибо за внимание!
Оптика / ПНВ
Самодельный бинокль, конечно, не сможет конкурировать с промышленными образцами. Но если вы хотите порадовать своего ребенка или удивить друзей, то изготовленный по предложенному способу бинокль предоставит вам такую возможность. К тому же его можно будет даже использовать по назначению. И качество изготовленного вами бинокля будет зависеть только от вашей аккуратности и терпеливости.
Наш бинокль будет состоять из двух абсолютно одинаковых частей, соединенных между собой по ширине глаз человека. Каждая часть бинокля состоит из двух цилиндрических трубок разных диаметров и длины. В каждой трубе вмонтировано по паре линз.
Принцип действия создаваемого нами бинокля очень прост: лучи света, идущие от удаленной точки, преломляются на передней линзе, называемой объективом, и поступают на заднюю линзу, называемую окуляром. И уже из окуляра попадают на сетчатку нашего глаза. Нашей задачей будет изготовление необходимых линз и установка их в сделанный нами корпус.
Как изготовить линзы для бинокля?
Базовым элементом нашей конструкции будет плосковыпуклая собирающая линза, которую мы получим из обыкновенной перегоревшей лампочки накаливания.
Во избежание травм, руки предварительно необходимо защитить, надев перчатки. Аккуратно, чтобы не разбить наш шаблон и не пораниться, шилом удалите с цоколя лампочки вещество, которым центральный контакт закрепляется в лампочке. Удалите из колбы всю сердцевину, и вы получите заготовку для вашей будущей линзы.
Закрепите или подвесьте полученную колбу за цоколь. Медленно и осторожно налейте в колбу прозрачный нитроклей. Он должен заполнить дно колбы примерно на 15 – 20 миллиметров от низа колбы. При отсутствии нитроклея можно подыскать ему замену в виде клея для оргстекла, а у кого-то может быть в хозяйстве и прозрачный лак. Если сохранилась старая фотопленка, то ее также можно использовать, предварительно снявши с нее эмульсию, используя ацетон для ее растворения. Заливать нужно постепенно, несколько раз доливая выбранный наполнитель, каждый раз давши полностью стечь по стенкам колбы. Это необходимо, чтобы не образовалась дугообразная поверхность.
После полного затвердения заполнителя, в колбе получится линза, плоская с одной стороны и выпуклая с другой стороны. На качество линзы очень влияет качество стекла. Непригодны лампочки с шероховатым стеклом колбы или колбой, деформированной при литье. Также необходимо полностью удалить все надписи на стекле. Есть вариант заливки наполнителя не на дно колбы, а на ее сферическую боковую поверхность. Как правило, там отсутствуют всяческие надписи и более правильная сферическая форма. При помощи стеклолома нужно постепенно обломать края колбы до получения линзы и тщательно отшлифовать плоскую поверхность линзы медленными круговыми движениями мелкой наждачной шкуркой. От тщательности обработки зависит степень прозрачности линзы. Не следует заливать в колбу слишком много наполнителя. Количество наполнителя следует максимально ограничить в разумных пределах. Это связано с тем, что, имея разное тепловое расширение, в дальнейшем соединенные поверхности могут покоробиться и разрушиться.
Необходимо сделать две одинаковые по размерам плосковыпуклые линзы. Далее необходимо сложить их вместе, повернув друг к другу плоскими сторонами. Закрепите линзы в таком положении, используя обмотанную по окружности линз бумагу, обмазанную клеем, металлические круговые хомуты и даже скотч или изоленту. Закрепив линзы в таком положении, мы получим двояковыпуклую собирательную линзу, необходимую нам для объектива. Благодаря относительно малой выгнутости формы лампочки-заготовки, полученная линза будет обладать большим фокусным расстоянием.
Ту же самую процедуру проделаем, используя меньшие по размерам лампочки. Очень хорошо подойдут лампочки от автомобильных фар. Мы получим две плосковыпуклые линзы меньшего диаметра. Соберите из этих линз объектив. Но помните, что нам необходима двояковогнутая линза, если, конечно, вы не хотим наблюдать перевернутые изображения. Для этого маленькие линзы соберите воедино выгнутыми сторонами внутрь и закрепите в этом положении. Таким образом, мы уже получим объектив. Опять же, благодаря меньшему диаметру колбы исходной лампочки, у этой линзы будет меньшее фокусное расстояние.
Как определить кратность бинокля?
Фокусные расстояния полученных линз мы легко можем узнать, подложив под них лист белой бумаги и наведя на этот лист через линзу свет. Расстояние до линзы, на котором световой пучок сфокусируется в точку, и есть фокусное расстояние линзы.
Теперь мы можем легко подсчитать степень увеличения нашего будущего бинокля. Для этого фокусное расстояние большой линзы делится на фокусное расстояние малой линзы. Полученный результат и будет означать кратность увеличения вашего бинокля.
Как изготовить корпус бинокля?
Теперь нам необходимо изготовить футляры для линз. Это будут небольшие тубусы разного диаметра. Чтобы сделать тубус, подберите заготовку в виде круглого стержня диаметром немного больше диаметра изготовленной линзы. Для изготовления объектива возьмите заготовку в расчете на большую линзу и, намотав вокруг 2 - 3 слоя картона, промазанного клеем, создайте корпус объектива. Зафиксировав полученное сооружение изолентой или скотчем, дайте клею полностью высохнуть. Затем уже можно вынуть находящуюся внутри заготовку. Полученный корпус внутри и снаружи следует покрасить в черный цвет. Покраска необходима для избегания различных световых бликов. Установите в корпус большую линзу. Для этого используйте установочные кольца. В качестве колец могут послужить вырезанные из того же картона полоски. Их можно подклеивать изнутри корпуса в месте, где будет установлена линза, до плотного вхождения линзы. Можно и самостоятельно придумать способ крепления линз. Таким образом, вы получите трубу объектива вашего бинокля. Проделав то же самое для окулярной линзы, вы получите и окулярную трубу. Эти трубки необходимо вставить одна в другую. Обязательно следует обеспечить жесткую закрепленность труб относительно друг друга, и возможность окуляра перемещаться внутри объективной трубы. Длину трубок подберете экспериментально. Во избежание возможных ошибок следует учесть, что наибольшая совместная длина полученных труб должна быть близка к сумме фокусных расстояний окуляра и объектива. При подборе можно посоветовать отметить риску, где находится окуляр относительно объектива при смотрении вдаль. Отметьте также положение окуляра при разглядывании близких предметов. В этих пределах и будет перемещаться изготовленный вами объектив.
August 6th, 2014 , 08:46 am
Удобные, безопасные, мягкие, исправляющие дефекты зрения или при необходимости изменяющие внешность, контактные линзы давно стали незаменимым приспособлением для ежедневного применения. И, конечно же, сегодня можно с уверенностью утверждать, что мягкие контактные линзы (МКЛ) – это современное чудо или продукт высоких медицинских технологий и с каждым годом будут приобретать все большую армию поклонников.
Как же изготавливают контактные линзы? Многие не задумываются, что существует несколько способов их производства, каждый из которых обладает своими определенными преимуществами.
Одна из первых, проверенных временем технологий основана на центробежном формировании и представляет собой наполнение вращающихся на высоких оборотах форм материалом, выбранным за основу. При создании необходимых условий, он твердеет и обрабатывается в растворе для насыщения влажностью, проходит процесс химического очищения. Такая оптическая продукция отличается демократичными ценами и продается в большинстве специализированных салонов оптики.
Самой дорогой считается продукция, изготовленная следующим способом: каждый элемент обрабатывается на небольшом токарном оборудовании под контролем компьютера, такая технология считается сложным и затратным процессом. После обтачивания продукция проходит все стандартные процедуры шлифовки. Такие МКЛ обладают отличной подвижностью и удобством применения за счет точности обработки и хорошей способности пропускать кислород. Самые тонкие контактные линзы производятся с использованием технологии литья, она представляет собой заливание жидкого полимера в специальные пластмассовые формы. При этом, наполняется только нижняя часть формы, верхняя предназначена для накрывания раствора. После обработки ультрафиолетом, материал твердеет и пластмассовая форма удаляется. Далее продукт проходит все необходимые стадии обработки и готов к ежедневному использованию. Такие линзы, имеющие толщину не более 0,05 миллиметра, практически не ощущаются на глазу, но при этом обеспечивают отличную остроту зрения.
Существует еще один комбинированный способ, который включает в себе сочетание метода центробежного формирования и точения. При этом наружная часть изделия изготавливается по первой технологии, а внутренняя проходит обработку на токарном станке. В результате хорошие функциональные качества сочетаются с высокими оптическими характеристиками, изготовленные таким способом линзы, купить в Киеве можно в нашем магазине.
Процесс изготовления оптических принадлежностей не стоит на месте, усовершенствуются перечисленные технологии и создаются новые, и вполне возможно, совсем скоро взгляд человека, страдающего нарушениями зрения станет еще более комфортным, естественным и красивым.
Увеличительное стекло — нужно ли оно в принципе в быту, стоит ли тратить время на его изготовление? В продаже есть самые разнообразные линзы. Но иногда хочется что-то смастерить своими руками. Бывает и такое. Вы, наверное, читали “Таинственный остров” Жюля Верна. Никогда не хотелось повторить опыт Сайруса Смита, изготовившего замечательное увеличительное стекло из часов. В сущности, этот нехитрый прибор спас колонистам жизнь. Заинтригованы? Тогда сейчас мы расскажем, как сделать увеличительное стекло в домашних условиях. Рассмотрим несколько способов.
Из пластиковой бутылки
Вам понадобятся:
- Бутылка из прозрачного (не цветного!) пластика с полукруглым верхом, без рельефа.
- Ножницы.
- Эпоксидный клей из двух компонентов или “Суперклей”.
- Моток изоленты. Он будет служить шаблоном для увеличительного стекла.
- Маркер.
- Шприц 20 мл с иглой.
Порядок действий следующий:
- Отрежьте верхнюю часть бутылки ножницами. Именно она потребуется в работе.
- При помощи шаблона из изоленты вырежьте два одинаковых выпуклых кружка. Это и есть две половинки будущей линзы.
- Соедините два кружка и проклейте место соединения эпоксидным клеем или “Суперклеем”.
- Опустите заготовку в воду. Это нужно для того, чтобы проверить герметичность конструкции. В не проклеенных местах появятся небольшие пузырьки.Отметьте маркером эти участки, а затем загерметизируйте их.
- Проделайте отверстие иглой от шприца.
- Заполните пространство между двумя пластиковыми оболочками подсоленной водой.
Важно! Можно использовать обычную водопроводную воду, в которую добавлено немного хлорки. Это нужно, чтобы вода со временем не испортилась и не позеленела.
Увеличительное стекло готово! Проверено: пользоваться им не менее удобно, чем обычной магазинной линзой.
Гигантская линза
А вот это — по-настоящему ценное приобретение для астронома-любителя. Увеличительное стекло таких размеров стоит достаточно дорого. А вы сможете сделать его при помощи двух стеклянных крышек от сковородок. Часто бывает, что антипригарное покрытие со временем стирается, и сковорода благополучно утилизируется. А крышку, вполне приличную с виду, можно использовать для того, чтобы изготовить увеличительное стекло своими руками.
Итак, вам понадобятся:
- 2 стеклянные крышки одинакового диаметра.
- Канцелярский нож.
- Силиконовый герметик.
- Кусачки.
- 8-миллиметровое сверло.
- Медицинский шприц и 2 иглы к нему.
Порядок работы:
- Для начала удалите ручки с крышек, металлический ободок по краю изделия и металл с клапана для выхода пара. Внешний ободок легко разламывается кусачками, ручка откручивается (она закреплена на болт), а металл клапана рассверлите сверлом на 8 мм. Получаются две одинаковые стеклянные заготовки. Хорошо вымойте и просушите их, чтобы стекла были одинаково чистыми.
- Заклейте отверстия в стекле малярным скотчем, затем аккуратно вырежьте скотч по диаметру отверстий. Заполните отверстия силиконом. После того, как он полностью застынет, удалите скотч. Получится аккуратно заклеенная силиконом поверхность. Естественно, то же самое проделайте с другой заготовкой.
- Промажьте силиконовым герметиком по контуру одной из стеклянных частей, соедините обе части. Промажьте шов герметиком. После того, как он полностью полимеризуется, повторите операцию. Осторожно срежьте избыток силикона.
- Теперь проткните одну из силиконовых “пробок” двумя иглами от медицинских шприцов. Одна игла служит для отвода воздуха, а с помощью второй — заполните пространство между двумя стеклами водой с добавлением поваренной соли или хлорки.
Гигантская лупа готова!
Познаем окружающий мир
Дети в возрасте от 3 до 6 лет — отчаянные почемучки. Неплохо, если они с раннего возраста узнают причины различных физических явлений. Конечно, то, что вы сделаете сейчас, назвать увеличительным стеклом можно с большой натяжкой, но эксперимент получается достаточно красивый.
Вам понадобятся:
- Трехлитровая банка.
- Толстая нить.
- Прозрачная бесцветная пленка из полиэтилена.
Порядок работы:
- Положите в банку какой-либо предмет. Накройте горлышко банки пленкой так, чтобы она немного провисала. Это понятно: линза должна получиться выпуклая.
- Закрепите полиэтилен толстой ниткой, лентой или шпагатом.
- Теперь налейте воду на поверхность пленки. Вода играет роль увеличивающей линзы. Предмет внутри банки кажется больше.
Loading...