Как сделать подзорную трубу своими руками?
включайся в дискуссию
Поделись с друзьями
Подзорная труба, как и бинокль, в отличие от телескопа и микроскопа значительно проще в изготовлении. Для неё потребуются любые линзы – пластиковые или стеклянные. Последние достать сложнее, и стоят они дороже.
Вариант для детей
Чтобы изготовить подзорную трубу для использования детьми и подростками младшего школьного возраста, самодельщики-родители применяют примерно тот же подход, что и для биноклей. Разница по сравнению с биноклем лишь в том, что в нём используется по паре объективов и окуляров, в то время как для подзорных труб и телескопов применяется лишь по одному окуляру и объективу. Подзорная труба, изготовленная своими руками в домашних условиях, может быть изготовлена по следующей инструкции.
Из картона или ватмана сверните тубус. Закрепите его с торцов прихватками (наподобие прищепок) в двух местах с каждой из сторон, чтобы он не размотался. Пропитайте его клеем (например, эпоксидным). Важно, чтобы клей проник в толщу бумажного материала, из которого изготовлены листы, и скрепил их. Ещё лучше подойдёт шероховатая, матовая бумага – она обладает поверхностью, которая сама с собой создаёт необходимое сцепление. Дождитесь, пока впитавшийся в бумагу клей затвердеет – она обретёт прочность. Можно использовать готовые втулки от рулонов обоев, туалетной бумаги, рулонных салфеток, агроволокна или от бумажных полотенец.
Покройте внутреннюю поверхность тубуса чёрным составом. Это может быть тушь, чёрная акварельная или промышленная синтетическая краска. Если ребёнок или подросток собирает всё своими руками под вашим руководством, позаботьтесь о том, чтобы материалы – клей, краска – были неядовитыми, в связи с чем лучше отказаться от некоторых промышленных красителей. Чёрная поверхность поглощает лучи света, преломленные линзами подзорной трубы, не позволяя разглядываемому объекту размываться и засвечиваться в ваших глазах.
С помощью термоклея закрепите линзы. Простейшая труба состоит из рассеивающей линзы в окуляре и собирающей – в объективе. Закрепляя линзы, расположите их так, чтобы их оптические центры совпадали – это важно для сохранения зрения путём снижения утомляемости глаз.
- Снаружи трубу покройте краской другого цвета. Чёрный использовать необязательно.
Простейшая подзорная труба готова. Несколько более усложнённый вариант изготавливается с использованием двух тубусов, один из которых входит в другой благодаря небольшой разности в диаметре. Результат – увеличение наблюдаемого издалека объекта в несколько раз (на изображении).
Детская подзорная труба не содержит лишних линз, но она обеспечивает тот же коэффициент увеличения, что и простейший бинокль.
Изготовление трубы для взрослых
«Взрослая» труба содержит значительные усовершенствования: тубус из ПВХ-трубы, до нескольких линз в объективе, дополнительную линзу, переворачивающую увеличенное перевёрнутое изображение, образующееся между кратными фокусными отметками, а также диафрагму. Для наблюдения Солнца используются светофильтры и затемнённое стекло, снижающее яркость солнечного света в пределах 95-99%. Подзорную трубу, в которой объектив достаточно велик, можно использовать для наблюдения за Луной и Солнцем, в последнем случае при соблюдении техники безопасности. Такая труба также позволяет увидеть чётко, что происходит, к примеру, в доме напротив (при открытых окнах), она также используется для удалённой видеосъёмки, например, шахматных партий с большого расстояния.
Возможностей такой трубы, и вправду, куда больше – она применяется моряками, астрономами-любителями для наблюдения за Луной, океанографами и топографами для съёмки местности и так далее. Чтобы её изготовить, придерживайтесь следующей инструкции.
Подберите для ваших линз пластиковую трубу оптимального внутреннего диаметра. Водопроводная (мелкая) здесь не годится – линзы здесь слишком велики, она применяется лишь для изготовления микроскопов, «камероскопов» для смартфонов, применяемых в медико-биологических целях. Для подзорной трубы больше подходят трубы канализационные – диаметром от нескольких сантиметров.
Отпилите от трубы чуть большего и чуть меньшего диаметров нужные куски. К примеру, это два куска по 25-30 см.
Если труба не чёрная, покройте её изнутри чёрным лаком, краской. Использовать смолу, битумный праймер и другие нефтепродукты не рекомендуется – на жаре они испарятся, став токсичными для человека. Краска должна быть сохнущей на воздухе.
Рассчитайте по чертежу, который вы взяли в качестве инструкции, и вырежьте заслонку с отверстием посередине. Она выполняет роль диафрагмы. Вставьте её внутрь одного из кусков трубы и закрепите с помощью термоклея, клея «Момент-1» или «эпоксидки».
- Похожим способом закрепите и линзы (окулярную, объективную, промежуточные). В профессиональных подзорных трубах применяются только увеличительные (собирающие линзы) – на чертеже точно указано их местоположение. Старайтесь точь-в-точь соблюсти расстояния между ними, иначе изображение может получиться нечётким, недостаточно увеличенным и/или перевёрнутым.
Сделать самодельную подзорную трубу в её более «продвинутой» версии также не составит проблем.
По сравнению с «детской» версией эта значительно более прочна, даёт увеличение в 10-20 раз, подойдёт для всех, кто часто ходит в походы или даже путешествует по миру, выезжает на природу – понаблюдать издалека за городами и пейзажем.
Полезные рекомендации
Линзы, вставляемые в трубу, должны быть расположены так, чтобы плоскость, проходящая через края собирающей (двояко) выпуклой линзы оказалась перпендикулярной стенкам трубы (в проекции по длине последней). Малейшее отклонение сразу же приведёт к «смазанности» изображения. Полезно выставлять окулярные линзы, когда рядом есть промышленный увеличительный объектив, в тубусе которого его собственные линзы отъюстированы (выставлены) ещё на заводе.
Не смотрите на Солнце без светофильтров и затемнения. В противном случае можно получить необратимые повреждения глаз (обжечь сетчатку), вплоть до полной потери зрения. А также запрещено без затемнения, к примеру, наблюдать в трубу или бинокль за электросваркой, промышленными разрядниками, кварцевыми светильниками и прочими приборами, излучающими жёсткий ультрафиолет.
Далее смотрите мастер-класс по изготовлению подзорной трубы для детских игр.
Источник
Как сделать бинокль своими руками без линз
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.
Источник
Как своими руками сделать бинокль
Человеческое любопытство не знает границ. Нам всегда хочется заглянуть в самые далекие уголки нашего мира, в те уголки, до которых нельзя добраться. Именно это желание подтолкнуло человека создать такой оптический прибор как бинокль.
Сегодня разновидностей биноклей огромное количество, от самых простых до таких, которые даруют возможность видеть в темноте и записывать изображение. Устройство бинокля тоже различается в зависимости от оптических систем. Мы попробуем сделать простенький прибор, который позволит сделать первые шаги в наблюдательной астрономии.
Для изготовления понадобится:
- Очки. В принципе подойдут любые, но желательно с круглыми линзами и небольшим увеличением.
- Две одинаковые лупы. Они должны быть обязательно одинаковые, в противном случае смотреть в бинокль будет некомфортно, т.к., каждая лупа будет давать разное увеличение. Желательно использовать лупы в оправе («часовые») их легче прикрепить к тубусу.
- Листы ватмана или другой плотной бумаги.
- Скотч.
- Черная краска.
- Коробок спичек.
Теория
Прежде чем мы узнаем как своими руками сделать бинокль и приступим к непосредственному изготовлению, необходимо кое в чем разобраться. Конструкция нашего прибора будет системы Кеплера. Как известно, увеличение зрительной трубы этой системы — (K), равно отношению фокусного расстояния объектива (у нас это линзы очков) – (F), к фокусному расстоянию окуляра (лупа) – (f).
То есть, получаем такую формулу:
K = F / f
Как определить фокусное расстояние? Делается это просто: линзу направляем на источник света (электрическая лампа), с обратной стороны линзы подставляем белый экран (лист бумаги), затем постепенно отодвигаем экран от линзы и добиваемся четкого изображения источника света на листе. Измерив расстояние между линзой и экраном, мы получим фокусное расстояние. Согласно практике f обычно находится в интервале от 0.03 до 0.09 метра, а F от 0.3 до 0.9 метра. Исходя из этого, можно сделать вывод, что увеличение нашего самодельного бинокля будет около 10 крат.
Подбирая линзы для прибора, можно менять увеличение в любую сторону, но гнаться за слишком большим увеличением все же не стоит, причиной этого является уменьшение светосилы и поля зрения бинокля.
Как сделать бинокль
Ну вот с теорией вроде бы разобрались, линзы подобрали, фокусные расстояния вычислили, теперь можно перейти непосредственно к сборке прибора.
Берем два листа плотной бумаги и окрашиваем их с одной стороны черной краской. Затем скручиваем из них две трубы, скручивать нужно таким образом, чтобы окрашенная сторона оказалась внутри (это исключит засветку при наблюдении). Длина каждой из труб должна быть примерно равна фокусному расстоянию объектива (F).
- Прикладываем очки к трубкам и скотчем закрепляем дужки к бумаге.
- Изготавливаем трубки для окуляров (они должны быть тоже окрашены с внутренней стороны). Прикрепляем к ним часовые лупы. Окулярные трубки должны входить в объективные с небольшим трением (усилием). Впоследствии при наблюдении, их нужно будет перемещать для наведения резкости самодельного бинокля.
- Между трубками объективов вставляем коробок спичек и закрепляем его скотчем.
Прибор готов. Стоит сразу отметить, что изображение в нем будет перевернутое. Если бинокль будет использоваться для наблюдения за звездами, то этот недостаток не играет никакой роли (ведь в космосе нет понятий «верх» и «низ»). Но если использовать прибор для наблюдения за наземными объектами, то следует сделать оборачивающую систему. Делается это добавлением к конструкции еще одной линзы.
Оборачивающая система
Добавляем к каждой трубке лупу. Располагаем их после окуляра, расстояние подбирается экспериментально (выйдет около f*2). Во время эксперимента, вы скорее всего обнаружите интересный факт: если после того как оборачивающий эффект появиться отодвигать линзу еще, то начнет расти кратность бинокля. Таким образом, можно довести увеличение до 50 крат, при приемлемой видимости.
Если деталей для изготовления бинокля не хватает, то можно сделать зрительную трубу (ее устройство показано на представленной выше схеме).
На что способен самодельный бинокль
Хоть получившийся прибор не такой сложный (в плане оптической системы), тем не менее, он значительно расширяет возможности наших глаз. Если взглянуть через него на ночное небо, можно увидеть миллионы новых звездочек, которые невооруженным взглядом вообще не видны. Взглянув на юпитер, можно заметить его спутники. Ну конечно же луна приоткроет вам свои тайны.
Также можно наблюдать за пятнами на солнце. Для этого изображение бинокля проецируйте на непрозрачный экран.
Внимание! Ни в коем случае не смотрите через бинокль / зрительную трубу, на солнце это может привести к сильнейшему ожогу сетчатки глаза, что впоследствии может стать причиной слепоты.
Если хочется вывести изображение на монитор компьютера, кто к окуляру прикрепляем вебкамеру, предварительно отсоединив у нее свой объектив. Расстояние от окуляра до матрицы камеры подбирается экспериментально.
Вот таким несложным способом, можно смастерить своими руками простенький бинокль, который возможно положит начало конструированию более сложных приборов.
Источник