Domowy rysunek lunety. Jak złożyć teleskop własnymi rękami: rozwiązanie budżetowe

Czasami naprawdę chcesz popatrzeć na nocne niebo, przyjrzeć się bliżej gwiazdom lub spojrzeć na lecącą kometę, ale nie ma takiej możliwości. Ponieważ teleskopy są dość drogie. A czasami chcemy tylko popatrzeć na gwiazdy. Istnieje wyjście z tej sytuacji, możesz złożyć teleskop własnymi rękami.

Koszt montażu prostego teleskopu refraktorowego systemu Galileo wyniósł zaledwie 5 dolarów.

Aby to zrobić, potrzebujesz:
- szkło powiększające o średnicy 100mm;
- soczewka o średnicy 25-50mm minus 18 dioptrii, będziemy jej używać jako okularu;
- rura z tworzywa sztucznego o średnicy 100 mm;
- adapter plastikowy;
- mały kawałek gumowej rury samochodowej;
- dwa oringi różne szerokości z plastikowej rury 100 mm;
- Szkocka;
- Śrubokręt;
- nóż biurowy;
- młotek;
- Szkocka.

Więc to jest to niezbędne narzędzia i materiał jest już przygotowany, można przystąpić bezpośrednio do montażu teleskopu.

Na kawałku rury z tworzywa sztucznego nakłada się dwa łączniki do rur z tworzywa sztucznego układanych na otwartej przestrzeni.

Nadmiar części jest odcinany od szkła powiększającego, tj. uchwyt, będzie tylko przeszkadzał, obszar cięcia jest dokładnie przeszlifowany. Dalej szkło powiększające w plastikowej obręczy są owinięte wąską uszczelką, która jest wykonana z tej samej plastikowej rury kanalizacyjnej o średnicy 100 mm. Ponieważ Szyba jest nieco większa niż średnica uszczelki, wykonuje się w niej nacięcie.

Następnie ostrożnie wkładamy lupę wraz z uszczelką do rurki z tworzywa sztucznego, na którą nakładamy łączniki do rur z tworzywa sztucznego z uszczelką otwartą, tak aby nie wystawała. Następnie jeden z łączników podnosi się do poziomu szkła powiększającego i dokręca z obu stron śrubokrętem, dzięki czemu mocujemy szkło powiększające na końcu rury.

Następnie musimy przymocować plastikowy adapter, który można kupić w każdym sklepie z narzędziami. Pozostałą uszczelkę wkładamy w szeroki otwór adaptera, do wnętrza uszczelki wsuwamy konstrukcję z rurki i szkła powiększającego. Za pomocą młotka uszczelkę opuszcza się tak głęboko, jak to możliwe w adapterze.

Soczewkę okularu mocujemy do kawałka gumowej rurki samochodowej za pomocą taśmy na całym obwodzie.

Wkładamy tę konstrukcję w wąską część plastikowego adaptera i również zabezpieczamy taśmą.

Czy nagle chcesz zrobić teleskop własnymi rękami? Nic dziwnego. Tak, w dzisiejszych czasach nie jest trudno kupić prawie każdy przyrząd optyczny i nie tak drogie. Ale czasami człowieka atakuje pragnienie kreatywności: chce dowiedzieć się, na jakich prawach natury opiera się zasada działania urządzenia, chce zaprojektować takie urządzenie od początku do końca i doświadczyć radości płynącej z kreatywności.

Luneta DIY

Więc możesz zabrać się do pracy. Przede wszystkim dowiesz się, że jest to najprostsze Luneta składa się z dwóch dwuwypukłych soczewek - obiektywu i okularu, przy czym powiększenie teleskopu oblicza się ze wzoru K = F/f (stosunek ogniskowych obiektywu (F) i okularu (f)).

Uzbrojeni w tę wiedzę, przekopujecie pudła z najróżniejszymi śmieciami, na strychu, w garażu, szopie itp. z jasno określonym celem – znaleźć więcej różnych obiektywów. Mogą to być okulary od okularów (najlepiej okrągłe), lupy do zegarków, obiektywy ze starych aparatów itp. Po zebraniu zapasu soczewek przystąp do pomiaru. Należy wybrać obiektyw o większej ogniskowej F i okular o mniejszej ogniskowej f.

Pomiar ogniskowej jest bardzo prosty. Soczewka skierowana jest na jakieś źródło światła (żarówkę w pokoju, latarnię na ulicy, słońce na niebie lub po prostu oświetlone okno), za soczewką znajduje się biały ekran(można użyć kartki papieru, ale lepszy jest karton) i przesuwa się względem obiektywu, aż do uzyskania ostrego obrazu obserwowanego źródła światła (odwróconego i zmniejszonego).

Następnie pozostaje tylko zmierzyć odległość obiektywu od ekranu za pomocą linijki. To jest ogniskowa. Jest mało prawdopodobne, że samodzielnie poradzisz sobie z opisaną procedurą pomiaru - będziesz potrzebować trzeciej ręki. Będziesz musiał wezwać asystenta po pomoc.

Po wybraniu soczewki i okularu zaczynasz konstruować układ optyczny powiększający obraz. Bierzesz soczewkę w jedną rękę, okular w drugą i przez obie soczewki patrzysz na jakiś odległy obiekt (nie na słońce - łatwo możesz zostać bez oka!). Przesuwając wzajemnie obiektyw i okular (starając się, aby ich osie znajdowały się na tej samej linii), uzyskujemy wyraźny obraz.

Wynikowy obraz zostanie powiększony, ale nadal odwrócony do góry nogami. To, co trzymasz teraz w dłoniach, starając się utrzymać osiągniętą względną pozycję soczewek, jest pożądane system optyczny. Pozostaje tylko naprawić ten system, na przykład umieszczając go w rurze. To będzie luneta.

Ale nie spiesz się do montażu. Po wykonaniu teleskopu nie będziesz zadowolony z obrazu „do góry nogami”. Problem ten rozwiązuje się po prostu poprzez system owijania uzyskany poprzez dodanie jednej lub dwóch soczewek identycznych z okularem.

Można uzyskać system wraparound z jedną dodatkową soczewką współosiową umieszczając ją w odległości około 2f od okularu (odległość ustalana jest przez wybór).

Co ciekawe, w tej wersji układu odwracającego możliwe jest uzyskanie większego powiększenia poprzez płynne odsunięcie dodatkowej soczewki od okularu. Jednak nie będziesz w stanie uzyskać dużego powiększenia, jeśli nie masz obiektywu bardzo wysokiej jakości (na przykład szkła z okularów). Gdy obraz jest pomalowany w tęczowe odcienie, przeszkadza zjawisko tzw. „aberracji chromatycznej”.

Problem ten rozwiązano w optyce „zakupionej” poprzez złożenie soczewki z kilku soczewek o różnych współczynnikach załamania światła. Ale ty nie przejmujesz się tymi szczegółami: twoim zadaniem jest zrozumieć schemat urządzenie i zbudować najprostszy działający model według tego schematu (nie wydając ani grosza).

Można uzyskać system owinięty z dwiema dodatkowymi soczewkami koncentrycznymi, ustawiając je tak, aby okular i te dwie soczewki były od siebie oddalone w równych odległościach f.

Masz już pojęcie o konstrukcji teleskopu i znasz ogniskowe soczewek, więc możesz przystąpić do montażu urządzenia optycznego. Najprościej jest skręcić rurki (rurki) z arkuszy papieru whatman, zabezpieczyć je gumkami „za pieniądze” i przymocować soczewki wewnątrz rurek plasteliną. Wnętrze rur należy pomalować czarną matową farbą, aby zapobiec narażeniu zewnętrznemu.

Wynik wydaje się być czymś prymitywnym, ale jako opcja zerowa jest bardzo wygodna: łatwo ją przerobić, coś zmienić. Gdy istnieje ta opcja zerowa, można ją ulepszyć tak długo, jak to konieczne (przynajmniej wymień papier Whatmana na bardziej przyzwoity materiał).

Zapewne każdy w swoim życiu choć trochę interesował się astronomią i chciał mieć przy sobie instrument, który pozwoliłby mu bliżej przyjrzeć się tajemnicom gwiaździstego nieba.

Dobrze jest mieć przy sobie lornetkę lub teleskop – nawet przy tak słabych instrumentach astronomicznych można już podziwiać piękno rozgwieżdżonego nieba. Jeśli jednak Twoje zainteresowanie tą nauką jest wystarczająco duże, ale nie ma w ogóle dostępu do narzędzia lub dostępne narzędzia nie zaspokajają Twojej ciekawości, nadal będziesz potrzebować potężniejszego narzędzia - teleskop które możesz wykonać samodzielnie w domu. W naszym artykule instrukcja krok po kroku ze zdjęciami i filmami o tym, jak zrobić teleskop własnymi rękami.

Fabrycznie wykonany teleskop będzie Cię sporo kosztować, więc jego zakup jest odpowiedni tylko wtedy, gdy chcesz zająć się astronomią amatorską lub amatorską. poziom profesjonalny. Ale najpierw zdobyć podstawowa wiedza i umiejętności, i wreszcie zrozumiesz, czy astronomia to naprawdę twoja dziedzina, powinieneś spróbować zrobić teleskop własnymi rękami.

W wielu encyklopediach dla dzieci i innych publikacjach naukowych można znaleźć opis budowy prostego teleskopu. Już takie narzędzie pozwoli Ci zobaczyć kratery na Księżycu, dysk Jowisza i jego 4 satelity, dysk i pierścienie Saturna, sierp Wenus, niektóre duże i jasne gromady gwiazd i mgławice, gwiazdy, niewidoczne gołym okiem. Od razu warto zaznaczyć, że taki teleskop nie może poszczycić się jakością obrazu w porównaniu z teleskopami fabrycznymi ze względu na niedopasowanie przeznaczenia optyki, która będzie używana.

Urządzenie teleskopowe

Na początek trochę teorii. Teleskop jak na zdjęciu składa się z dwóch zespołów optycznych - obiektyw I okular. Soczewka zbiera światło z obiektów, a jej średnica bezpośrednio decyduje o maksymalnym powiększeniu teleskopu i możliwości obserwacji słabych obiektów. Okular powiększa obraz utworzony przez soczewkę, a następnie przez ludzkie oko w konstrukcji optycznej.

Istnieje kilka typów teleskopy optyczne, dwa z najczęstszych to refraktor I . Soczewka reflektora jest reprezentowana przez lustro, a soczewka refraktora jest reprezentowana przez układ soczewek. Wykonanie lustra do reflektora w domu jest dość pracochłonnym i precyzyjnym procesem, którego nie każdy może wykonać. W przeciwieństwie do reflektora, niedrogi soczewki refraktorowe można łatwo kupić w sklepie optycznym.

Zwiększyć teleskopu jest równy stosunkowi Fob/Fok (Fob to ogniskowa obiektywu, Fok to okular). Nasz teleskop będzie miał maksymalne powiększenie około 50x.

Aby wykonać soczewkę, należy zakupić półprodukt do soczewek okularowych o mocy 1 dioptrii, co odpowiada ogniskowej 1 m. Takie półfabrykaty mają zwykle średnicę około 70 mm. Niestety soczewki okularowe wykonane w formie łąkotek słabo nadają się do tego zastosowania, ale można na nich poprzestać. Jeśli masz obiektyw dwuwypukły o długiej ogniskowej, zaleca się użycie tego.

Za okular może służyć zwykłe szkło powiększające (lupa) o małej średnicy około 30 mm. Dobra opcja może być również okular z mikroskopu.

Jak mieszkania można użyć dwóch tubusów wykonanych z grubego papieru, jednego krótkiego – ok. 20 cm (okular), drugiego ok. 1 m (główna część tubusu). Krótka rura jest włożona w długą. Korpus może być wykonany z szerokiego arkusza papieru Whatman lub z rolki tapety zwiniętej w tubę w kilku warstwach i sklejonej klejem PVA. Liczba warstw dobierana jest ręcznie, aż rura stanie się wystarczająco sztywna. Wewnętrzna średnica rurki głównej powinna być równa średnicy soczewki okularowej.

Soczewkę (soczewkę okularową) mocuje się w pierwszym tubusie stroną wypukłą na zewnątrz za pomocą oprawki - pierścieni o średnicy równej średnicy soczewki i grubości około 10 mm. Dysk jest instalowany bezpośrednio za obiektywem - membrana z otworem pośrodku o średnicy 25 - 30 mm - jest to konieczne, aby zredukować znaczne zniekształcenia obrazu powstałe od pojedynczego obiektywu. Zmniejszy to ilość światła zbieranego przez obiektyw. Obiektyw zamontowany jest bliżej krawędzi tubusu głównego.

Okular montowany jest w zespole okularu bliżej jego krawędzi. Aby to zrobić, będziesz musiał wykonać mocowanie okularu z tektury. Będzie się składał z cylindra o średnicy równej okularowi. Do tego cylindra zostanie podłączony wewnątrz rurki z dwoma dyskami o średnicy równej wewnętrznej średnicy zespołu okularu z otworem o średnicy równej okularowi.

Ogniskowanie zostanie osiągnięte poprzez zmianę odległości obiektywu od okularu w wyniku ruchu zespołu okularu w tubusie głównym, a fiksacja nastąpi na skutek tarcia. Wygodnie jest skupić się na jasnych i duże obiekty takie jak Księżyc, jasne gwiazdy, pobliskie budynki.

Budując teleskop należy wziąć pod uwagę, że soczewka i okular muszą być do siebie równoległe, a ich środki muszą znajdować się ściśle na tej samej linii.

Można także poeksperymentować ze średnicą otworu przysłony i znaleźć optymalną. Jeśli używasz obiektywu z moc optyczna 0,6 dioptrii (ogniskowa wynosi 1/0,6, czyli około 1,7 m) - zwiększy to otwarcie przysłony i powiększenie, ale zwiększy długość tubusu do 1,7 m.

Zawsze warto pamiętać, że nie należy patrzeć na słońce przez teleskop lub inne urządzenie optyczne. To natychmiast uszkodzi twój wzrok.

Zapoznałeś się zatem z zasadą budowy prostego teleskopu i teraz możesz go wykonać samodzielnie. Istnieją inne opcje teleskopu od soczewki okularowe lub teleobiektywy. Wszelkie szczegóły produkcyjne, a także inne informacje, które Cię interesują, można znaleźć na stronach internetowych i forach poświęconych astronomii i budowie teleskopów. Jest to bardzo szeroka dziedzina, praktykowana zarówno przez początkujących astronomów, jak i zawodowych astronomów.

I pamiętaj, wystarczy zanurzyć się w nieznany dotąd świat astronomii - a jeśli zechcesz, pokaże Ci wiele skarbów gwiaździstego nieba, nauczy Cię technik obserwacji, fotografowania zupełnie innych obiektów i wiele więcej, czego wcześniej nie robiłeś nawet o tym nie wiem.

Dla Ciebie czyste niebo!

Wideo: jak zrobić teleskop własnymi rękami

Ten artykuł jest przeznaczony dla astronomów-amatorów, którzy bawili się już lornetką i teleskopem refrakcyjnym, przyglądali się fazom Wenus, pierścieniom Saturna i księżycom Jowisza, a chcą czegoś mniej nudnego i bardziej oszałamiającego. Na przykład 1000x z ogromnym obiektywem. Z samymi obiektywami nie da się tego zrobić: wytwarzają one tzw. aberrację chromatyczną, która objawia się w postaci tęczowych aureoli wokół obiektów, im silniejsze, tym większe powiększenie teleskopu.

Powstaje zatem zadanie zbierania domowy teleskop-reflektor, czyli teleskop na zwierciadłach. W jego najprostsza forma składa się z dwóch luster (soczewkowego i diagonalnego) oraz jednej soczewki okularu.

Gdzie to zdobyć

Główna soczewka lustrzana teleskopu zwierciadlanego jest jego najważniejszą i krytyczną częścią. Jest też najtrudniejszy w produkcji. Znalezienie gotowego lustra tego typu jest prawie niemożliwe.

Chociaż jest jeden sposób: możesz to zrobić z soczewki wklęsłej lub wypukło-wklęsłej. Znajdź najbardziej wklęsłą lub wypukło-wklęsłą soczewkę duży rozmiar cokolwiek znajdziesz. Ważne jest, aby ogniskowa była jak największa, a co za tym idzie, wklęsłość jak najmniejsza: od zbyt mocnych soczewek wklęsłych wymagany jest kształt nie sferyczny, ale paraboliczny, a to jest zupełnie inna wada, której nie można być w jakikolwiek sposób improwizowane.

Najbardziej wiarygodnym obliczeniem jest znalezienie płasko-wklęsłego o średnicy 10-12 cm i mocy optycznej 1 dioptrii. Szukaj go w sklepach optycznych. Zatem domowy teleskop o powiększeniu 1000x nie będzie działał, ale możesz coś z nim zrobić.

Srebrzenie metodą chemiczną

Następnie musisz wykonać srebrzenie, aby uzyskać lustro. Przygotuj roztwór zwany odczynnikiem Tollensa. Do przygotowania tego odczynnika potrzebne są: azotan srebra (lapis), soda kaustyczna (soda kaustyczna) i roztwór amoniaku.

Ten zestaw odczynników zawiera również formaldehyd (roztwór formaldehydu). Rozpuścić 1 g azotanu srebra na 10 ml wody, 1 g na kolejne 10 ml wody soda kaustyczna. Wymieszaj te roztwory, powinien powstać biały osad. Dodawać roztwór amoniaku aż do rozpuszczenia osadu. Roztwór ten jest odczynnikiem Tollensa.

Aby zastosować go do srebrzenia należy wlać go do wklęsłej części, która została wcześniej dokładnie oczyszczona z wszelkich zanieczyszczeń. Jeśli wklęsłość jest bardzo słaba, należy wzdłuż jej krawędzi wykonać barierę z wosku lub plasteliny.

Po wlaniu odczynnika powinieneś zacząć częste upadki dodać do tego formalinę. Wkrótce utworzy się warstwa srebra, która zamieni się w wklęsłe lustro. Należy pamiętać, że odczynnik Tollensa nie ma długiego terminu przydatności do użycia, należy go zużyć natychmiast po przygotowaniu.

Istnieją również sposoby na samodzielne wykonanie wklęsłej powierzchni, przede wszystkim - szlifowanie wklęsłej powierzchni na szklanych krążkach. Metody te są jednak zbyt skomplikowane i nie są zalecane do stosowania przez początkujących.

Lustro diagonalne powinno być wykonane w taki sam sposób jak lustro wklęsłe. Powinien być idealnie prosty; Do jego produkcji odpowiednia jest płaska strona dowolnej płasko-wypukłej lub płasko-wklęsłej.

Montaż teleskopu

Teraz możesz zacząć składać swój domowy. Będziesz potrzebował tubusu dokładnie o długości ogniskowej (jeśli do produkcji użyłeś soczewki płasko-wklęsłej o mocy 1 dioptrii, to weź tubus o długości 100 cm, +0,5-1 cm regulacja grubości).

Rura powinna być otwarta z jednej strony i zamknięta z drugiej, a jej wnętrze pomalowane najczarniejszą farbą, jaką można znaleźć. Średnica rurki powinna być 1,25 średnicy zwierciadła refraktorowego, jeśli do jej wykonania użyto soczewki o średnicy 100 mm, weź rurkę o średnicy 125 mm.

Przymocuj lustro obiektywu do dolnej części rury, dokładnie pośrodku. Aby było to wygodne, lepiej zapewnić zdejmowane dno. Soczewkę można przymocować do spodu np. za pomocą superglue.

Wykonaj otwór bliżej otwartego końca rury. Aby obliczyć żądaną pozycję otworu, zmierz jego promień od otwartego końca rury. W tym miejscu powinien znajdować się środek otworu. W tym otworze (prostopadle do tubusu) zostanie zamocowany okular.

Powinien wisieć na osi optycznej pod kątem 45 stopni. Jeśli kąt zostanie zachowany prawidłowo, to patrząc przez okular zobaczysz obraz. Jeśli nie uda Ci się za pierwszym razem, poeksperymentuj z kątem.

Teleskop jest tak zaprojektowany, aby osoba patrząca przez niego widziała obiekty pod większym kątem niż je widzi gołe oko.

Zwiększenie kąta widzenia uzyskuje się poprzez połączenie szyby dwuwypukłej ze szkłem dwuwklęsłym lub dwóch szkieł dwuwypukłych. Okulary te nazywane są również soczewkami i soczewicą.

Soczewka dwuwypukła, jak sama nazwa wskazuje, jest wypukła po obu stronach i jest grubsza w środku niż na krawędziach. Jeśli taki obiektyw zwrócimy w stronę odległego obiektu, to umieszczając za obiektywem w pewnej odległości kartkę białego papieru, zauważymy, że tworzy on obraz obiektu, w stronę którego obiektyw jest zwrócony. Jest to szczególnie zauważalne, jeśli zwrócisz soczewkę w stronę Słońca - na białym prześcieradle otrzymasz obraz Słońca w postaci jasnego koła i zobaczysz, że promienie świetlne przechodzące przez soczewkę są zbierane przez To. Jeśli przytrzymasz papier w tej pozycji przez jakiś czas, może się on spalić - gromadzi się tutaj tyle energii promieniowania.)

Punkt, przez który dowolny promień przechodzi bez załamania, nazywa się środkiem optycznym soczewki (w soczewka dwuwypukłaśrodek optyczny pokrywa się z geometrycznym).

Środek kuli, której częścią jest powierzchnia soczewki, nazywany jest środkiem krzywizny. W symetrycznej soczewce dwuwypukłej oba środki krzywizny leżą w równych odległościach od środka optycznego. Wszystkie linie proste przechodzące przez środek optyczny soczewki nazywane są osiami optycznymi. Linia prosta łącząca środek krzywizny ze środkiem optycznym nazywana jest główną osią optyczną soczewki.

Punkt, w którym gromadzą się promienie przechodzące przez soczewkę, nazywa się ogniskiem.

Odległość od środka optycznego soczewki do płaszczyzny, w której znajduje się ognisko (tzw płaszczyzna ogniskowa) nazywa się ogniskową. Mierzy się go w miarach liniowych.

Ogniskowa tej samej soczewki zmienia się w zależności od tego, jak daleko od samej soczewki znajduje się przedmiot, w stronę którego jest ona zwrócona. Istnieje pewne prawo, że ogniskowa zależy od odległości od obiektu. Przy obliczaniu lunet najważniejsza jest ogniskowa główna, czyli odległość od środka optycznego obiektywu do ogniska głównego. Głównym ogniskiem jest punkt, w którym po załamaniu zbiega się wiązka promieni równoległa do głównej osi optycznej. Leży na głównej osi optycznej, pomiędzy środkiem optycznym a środkiem krzywizny. Obraz przedmiotu uzyskuje się na stronie głównej długość ogniskowa, czyli jak to też mówią „w ognisku głównym” (co nie jest do końca trafne, bo ognisko jest w punkcie, a obraz obiektu to płaska figura), gdy obiekt jest na tyle daleko od obiektywu, że wychodzące z niego promienie padają równolegle do soczewki w kok.

Ten sam obiektyw ma zawsze tę samą ogniskową główną. Różne soczewki, w zależności od ich wypukłości, mają różne ogniskowe główne. Soczewki dwuwypukłe nazywane są często soczewkami „zbieżnymi”.

Zdolność skupiającą każdej soczewki mierzy się jej główną ogniskową. Często, mówiąc o właściwościach zbierających soczewki dwuwypukłej, zamiast słów „główna ogniskowa” mówi się po prostu „ogniskowa”.

Im bardziej soczewka załamuje promienie, tym krótsza jest jej ogniskowa. Aby porównać różne obiektywy, możesz obliczyć stosunek ich ogniskowych. Jeśli np. jedna soczewka ma ogniskową główną 50 cm, a druga 75 cm, to oczywiście soczewka o ogniskowej głównej 50 cm załamuje mocniej.Można powiedzieć, że jej właściwości refrakcyjne są większe niż dla obiektywu o ogniskowej 75 cm aż 75 cm jest większe od 50 cm, czyli 75/50 = 1,5%

Właściwość refrakcyjną soczewki można również scharakteryzować na podstawie jej mocy optycznej. Ponieważ właściwość refrakcyjna soczewki jest tym większa, im krótsza jest jej ogniskowa, za miarę mocy optycznej można przyjąć wartość 1: F (F jest ogniskową główną). Przyjmuje się, że jednostka mocy optycznej soczewki moc optyczna taki obiektyw, którego główna ogniskowa wynosi 1 m. Jednostka ta nazywa się dioptrią. Dlatego moc optyczną dowolnej soczewki można obliczyć, dzieląc 1 m przez główną ogniskową (F) tej soczewki wyrażoną w metrach.

Moc optyczna jest zwykle oznaczona literą D. Moce optyczne powyższych soczewek (jednej F1 = 75 cm, drugiej F2 = 50 cm) będą wynosić

D1= 100cm / 75cm = 1,33

D2= 100 cm / 50 cm = 2

Jeśli kupisz w sklepie soczewkę 4-dioptriową (tak zwykle określa się okulary do okularów), to jej główna ogniskowa wynosi oczywiście: F = 100 cm / 4 = 25 cm.

Zwykle, oznaczając moc optyczną soczewki skupiającej, przed liczbą dioptrii umieszcza się znak „+” (plus).

Soczewka dwuwklęsła ma właściwość raczej rozpraszania niż gromadzenia promieni. Jeśli zwrócisz taką soczewkę w stronę Słońca, za soczewką nie zostanie uzyskany żaden obraz; promienie padające na soczewkę w równoległej wiązce wychodzą z niej w rozbieżnej wiązce w różne strony. Jeśli spojrzysz na obiekt przez taką soczewkę, obraz tego obiektu wydaje się zmniejszony. Punkt, w którym przedłużenia promieni rozproszonych przez soczewkę „zbiegają się”, nazywany jest także ogniskiem, ale skupienie to będzie urojone.

Charakterystyki soczewki dwuwklęsłej określa się w taki sam sposób, jak soczewki dwuwypukłej, ale są one związane z ogniskiem pozornym. Wyznaczając moc optyczną soczewki dwuwklęsłej, przed liczbą dioptrii należy postawić znak „-” (minus). Zapiszmy w tabeli podsumowującej główne cechy soczewek dwuwypukłych i dwuwklęsłych.

Soczewka dwuwypukła (wypukła)	Soczewka dwuwklęsła (rozbieżna)
Skupienie jest prawdziwe. Główny cel- punkt, w którym zbierają się promienie z nieskończenie odległego punktu świetlnego (czyli promienie równoległe). Obraz jest prawdziwy, odwrócony. Główna ogniskowa jest obliczana od środka optycznego obiektywu do głównego ogniska i ma wartość dodatnia. Moc optyczna jest dodatnia.	Koncentracja jest wyimaginowana. Główny nacisk położony jest na punkt, w którym przecinają się kontynuacje rozbieżnych promieni pochodzących z nieskończenie odległego punktu świetlnego. Obraz jest wyimaginowany, bezpośredni. Ogniskowa główna liczona jest od środka optycznego obiektywu do ogniska głównego i ma wartość ujemną. Moc optyczna jest ujemna.

Przy konstruowaniu instrumentów optycznych często stosuje się układ dwóch lub więcej soczewek. Jeśli soczewki te zostaną ze sobą połączone, wówczas moc optyczną takiego układu można z góry obliczyć. Wymagana moc optyczna będzie równa sumie mocy optycznych soczewek składowych lub, jak też mówią, dioptrii układu jest równa sumie dioptrii tworzących go soczewek:

Wzór ten pozwala nie tylko obliczyć moc optyczną kilku złożonych okularów, ale także określić nieznaną moc optyczną soczewki, jeśli istnieje inna soczewka o znanej mocy.

Korzystając z tego wzoru, możesz znaleźć moc optyczną soczewki dwuwklęsłej.

Załóżmy, że mamy soczewkę rozpraszającą i chcemy wyznaczyć jej moc optyczną. Nakładamy na to soczewkę zbierającą, żeby ten układ dał prawdziwy obraz. Jeżeli przykładowo nakładając soczewkę skupiającą o mocy +3 dioptrii na soczewkę rozpraszającą otrzymaliśmy obraz Słońca z odległości 75 cm, to moc optyczna układu jest równa:

D0=100cm / 75cm = +1,33

Ponieważ moc optyczna soczewki skupiającej wynosi +3 dioptrii, moc optyczna soczewki rozpraszającej wynosi -1,66

Znak minus dokładnie wskazuje, że soczewka jest rozbieżna.

Zmiana odległości przedmiotu od soczewki pociąga za sobą także zmianę odległości soczewki od obrazu, czyli ogniskowej obrazu. Aby obliczyć ogniskową obrazu, skorzystaj z poniższego wzoru.

Jeżeli d jest odległością przedmiotu od soczewki (dokładniej do jej środka optycznego), f jest ogniskową obrazu, a F jest ogniskową główną, to: 1/d + 1/f = 1/F

Z tego wzoru wynika, że ​​jeśli odległość obiektu od soczewki jest bardzo duża, to praktycznie 1/d=0 i f=F. Jeśli d maleje, to f musi rosnąć, to znaczy ogniskowa obrazu podawanego przez soczewkę wzrasta, a obraz coraz bardziej oddala się od optycznego środka soczewki. Wartość F (ogniskowa główna) zależy od współczynnika załamania światła, szkła, z którego wykonana jest soczewka, oraz stopnia krzywizny powierzchni soczewki. Wzór wyrażający tę zależność to:

F=(n-1)(1/R1+1/R2)

We wzorze tym n jest współczynnikiem załamania światła szkła, R1 i R2 są promieniami powierzchni kulistych, którymi ograniczana jest soczewka, tj. promieniami krzywizny. Warto pamiętać o tych zależnościach, aby nawet pobieżnie przyjrzeć się obiektywowi i ocenić, czy jest on długoogniskowy (powierzchnie są lekko zakrzywione), czy krótkoogniskowy (powierzchnie są bardzo wyraźnie zakrzywione).

W lunetach wykorzystuje się właściwości soczewek skupiających i rozbieżnych.

Na urządzeniu teleskop Pokazano schemat optyczny teleskopu Galileusza. Tubus składa się z dwóch soczewek: soczewki dwuwypukłej skierowanej w stronę obiektu i soczewki dwuwklęsłej, przez którą patrzy obserwator.

Soczewka zbierająca promienie z obserwowanego obiektu nazywana jest soczewką obiektywową, soczewka, przez którą promienie te wychodzą z tubusu i wpadają do oka obserwatora, nazywana jest okularem.

Daleko na lewo znajduje się odległy obiekt (nie pokazany na rysunku teleskopu), promienie padają na soczewkę z jej górnego punktu (A) i z dolnego punktu (B). Ze środka optycznego soczewki obiekt jest widoczny pod kątem AO B.

Po przejściu przez soczewkę promienie powinny były zostać zebrane, jednak dwuwklęsłe szkło umieszczone pomiędzy soczewką a jej głównym ogniskiem zdaje się „przechwytywać” te promienie i je rozpraszać. W rezultacie oko obserwatora widzi obiekt tak, jakby promienie z niego padały pod dużym kątem.

Kąt, pod jakim obiekt jest widoczny gołym okiem, to AOB, natomiast obserwatorowi patrzącemu przez rurę wydaje się, że obiekt znajduje się pod kątem ab i jest widoczny pod kątem większym niż kąt AOB. Stosunek kąta, pod jakim obiekt jest widoczny przez teleskop, do kąta, pod jakim obiekt jest widoczny gołym okiem, nazywa się powiększeniem teleskopu. Powiększenie można obliczyć, jeśli znana jest ogniskowa główna obiektywu F1 i ogniskowa główna okularu F2. Teoria pokazuje, że powiększenie W tuby Galileusza jest równe: W= -F1/F2= -D2/D1, gdzie D1 i D2 to odpowiednio moce optyczne soczewki i okularu.

Znak minus oznacza, że ​​w tubusie Galileusza moc optyczna okularu jest ujemna.

Długość tubusu Galileusza powinna być równa różnicy ogniskowych obiektywu F1 i okularu F2.

Ponieważ położenie ogniska zmienia się w zależności od odległości od obserwowanego obiektu, podczas oglądania pobliskich obiektów ziemskich odległość obiektywu od okularu powinna być większa niż podczas oglądania ciała niebieskie. Aby móc prawidłowo zamontować okular, wkłada się go do chowanego tubusu.

Konstrukcja lunety przedstawia konstrukcję optyczną lunety Keplera. Obiekt znajduje się daleko na lewo i jest widoczny pod kątem AOB. Promienie z górnego i dolnego punktu obiektu są zbierane w punktach O” i O” i idąc dalej, są załamywane przez okular. Umieszczając oko za okularem, obserwator zobaczy obraz obiektu pod kątem A „NE”. W takim przypadku obraz obiektu pojawi się do góry nogami.

Powiększenie tuby Keplera: W= F1/F2= D2/D1,

Odległość obiektywu od okularu w tubusie Keplera jest równa sumie ogniskowych obiektywu F1 i okularu F2. W związku z tym tuba Keplera jest zawsze dłuższa niż tuba Galileusza, co daje takie samo powiększenie przy tej samej ogniskowej soczewki. Jednakże ta różnica długości maleje wraz ze wzrostem powiększenia.

W tubusie Keplera, podobnie jak w tubusie Galileusza, zapewniony jest ruch tubusu okularu, aby umożliwić obserwację obiektów znajdujących się w różnych odległościach.