Hvordan fungerer kikkerten
Kikkerter arbeider etter prinsippene for optiske lover, nettopp ved å utnytte egenskapene og oppførselen til lys når det beveger seg gjennom forskjellige medier. La oss ta en fra hverandre for å se hvordan kikkerten fungerer, hva de essensielle delene av kikkerten er, og hvordan de fungerer sammen?
Kikkerten består av tre optiske deler som skal fungere:
Okular eller okular: for å fokusere på og forstørre det projiserte virtuelle bildet
Prismer: for å korrigere bilderetningen – snu bildet vertikalt og horisontalt
Objektiv linse: samler inn innfallende lys og konsentrerer det i brennpunktet, vanligvis et linsesystem med 2 eller flere linser for å kompensere for aberrasjon
Enkel forklaring på hvordan kikkerten fungerer
For å forstå delene av kikkerten og deres funksjoner, er det best å ta kikkerten fra hverandre og ta en titt på innsiden. På den måten kan du se de enkelte sammenstillingene og få et bedre inntrykk av hvordan kikkerten fungerer. Det er enoptisk system og et mekanisk systemå se på.
Optiske deler av kikkert
Kikkerter består av tre optiske enheter som bryter og fokuserer lys for å forstørre et fjerntliggende objekt og få det til å virke nærmere. Disse tre essensielle komponentene er objektivlinsen, prismesystemet og okularet. La oss se nærmere på disse delene for å forstå funksjonene deres og hvordan kikkerter forstørrer.
Objektiv linse
Deobjektivmed sin storesamlelinseer plassert foran eller nederst på kikkerten, avhengig av hvordan du ser på den. Samlingslinsen er rettet mot objektet av interesse, detfanger lyset.
Jo størreblenderåpning– diameteren på objektivet, jo mer lyssamlende kraft har kikkerten, jo lysere vil bildet se ut. Av denne grunn velger jegere eller stjernekikkingsentusiaster en kikkert med store linsediametre. Lett kompakt kikkert som er flott for fotturer eller sporadisk bruk kan ha en mye mindre blenderåpning på rundt 25 mm. Størrelsen på blenderåpningen er uttrykt i det andre tallet i kikkertens vurdering, dvs. 8x42
Det virtuelle mellombildet skapt av objektivlinsen er opp ned og speilvendt. For å rette opp dette brukes prismene inne i kikkerten.
Prismesystemet
Uten prismer i kikkerten ville observatøren se et omvendt bilde. Prismene korrigerer dette, og de bidrar også til å redusere kikkertens lengde noe.
Deprismerer laget av kronglass ogtjene som korrigerende speil. Når lysstrålen passerer gjennom prismene, snur flere refleksjoner det opp-ned og inverterte bildet som projiseres av objektivlinsen, slik at observatøren kan se et normalt utseende.
Det er to hovedtyper prismer som brukes i kikkerter. Dette er Porro-prismene og forskjellige takprismedesign.
Porro Prismer
Det er to prismer som brukes i Porro prismekikkerter, de er satt opp i rette vinkler på hverandre.
Lysstrålene reflekteres av de indre overflatene og inverteres fra topp til bunn i det ene prismet og fra venstre til høyre i det andre prismet.
Fordelen med en kikkert med et Porro-prismesystem er at disse prismene er mye enklere og billigere å produsere og krever lite plass da de er satt opp ved siden av hverandre.
Porro prisme kikkerter er ofte av kortere konstruksjon enn takprisme kikkerter.
Takprisme
Dette prismesystemet består vanligvis av to prismer, hvorav minst ett har form som en takkant.
Den ene siden av en primsglasskropp må belegges for å kompensere for faseforskyvningen til de forskjellige bølgelengdene og for å redusere fargekanter, dette gjør takprismer litt dyrere enn Porro-prismer.
Bildekorreksjonen i takprismer-kikkerter kan følge en mer kompleks strålebane enn i Porros, men resultatet av å snu opp-ned og speilbildet fra objektivlinsen er det samme.
Takprismer tillater mye slankere, mer kompakt bygget kikkert. Kikkerter med disse prismene er litt smalere og mer elegante sammenlignet med modeller med Porro-prismer, men er vanligvis litt dyrere siden det kreves en mer forseggjort produksjon.
Okularer
Deokularer, også kaltokulær, er plassert foran på kikkerten og er de to linsene som vi ser direkte inn i under observasjon.
Øyemuslinger (gummiextensions på okulærtønnen) brukes ofte for å holde riktig øyeavstand til okularet og gi en viss beskyttelse mot forstyrrende skrått strølys.
Okularet består vanligvis av to eller flere linser.
Når kikkerten er riktig fokusert, lar den det menneskelige øyet se bildet som projiseres av objektivlinsen og prismesystemet.
Mekaniske deler av kikkert
Dioptrijustering
Mange mennesker har ikke det samme sterke synet på begge øynene. For å tillate tretthetsfri observasjon gjennom kikkertulikt syn må kompenseresslik at begge øyne kan se et fokusert bilde.
Vanligvis kan det høyre okularet finjusteres for å kompensere for den dioptriske forskjellen ved å justere fokus på øyelinsene.
For å justere, lukk høyre øye og fokuser på et objekt ved hjelp av venstre øye (okularet uten dioptrikompensasjon) ved å vri på det midtre fokushjulet til bildet er skarpt og klart. Finjuster deretter skarpheten på det andre okularet ved hjelp av dioptrijusteringen.
Fokushjul
For å få et skarpt og klart bilde når du ser på objekter på forskjellige avstander er det alltid nødvendig å justere fokus på kikkerten. Ved å dreie fokusknappen (eller fokushjulet) vil okularene (eller bare en av okularlinsene) skyves ut eller trekkes inn slik at fokuspunktet til okularene konvergerer med fokuspunktet til objektivlinsen.
Tønnebro med hengsel
Kikkerter er rett og slett to teleskoper som er montert ved siden av hverandre. De må peke nøyaktig i samme retning for å la en observatør se gjennom dem samtidig. Tønne-broen holderkikkertløpene i parallell justeringtil hverandre slik at den optiske aksen er parallell (lysstrålen erkollimert).
Hengsler som forbinder broen lar oss justere avstanden til okularene til betrakterens individuelle øyeavstand.
Tønne eller rør
Tønnen er huset som holder alle de optiske delene sammen. Huset beskytter de optiske komponentene og holder dem i en stabil posisjon slik at de ikke skifter fra mekanisk støt eller når de faller ned.
Mange av de bedre kikkertene har O-ringpakninger for å holde vann og fuktighet ute. I mange høyprismodeller er interiøret også fylt med inertgass for å sikre vannmotstand selv når den er nedsenket under vann.
Lysstien i Porro Prism-kikkerten
Hvordan prismer inverterer bildet
Bilde fra det viste objektet vises horisontalt og vertikalt invertert
Det første prismet inverterer bildet vertikalt
Det andre prismet inverterer bildet horisontalt
Et lite bilde projiseres på slutten av brennvidden til objektivet
Okularet forstørrer bildet og presenterer det for øyet
Hvordan bildet kommer i fokus
For å presentere et fokusert og skarpt bilde for betrakteren, må fokuspunktet til den okulære linsen konvergere med fokuspunktet til objektivlinsen.
Hvordan beregne kikkertens forstørrelse
Forstørrelsen av kikkerter også referert til som "kraft", er en viktig vurderingsfaktor, som er med på å bestemme den tiltenkte bruken av instrumentet. Den indikerer hvor mange ganger et bilde vises forstørret når det ses gjennom en kikkert sammenlignet med å bli sett med det blotte øye.
Forstørrelsestallet er kvotienten av objektivets brennvidde og okularets brennvidde. I eksemplet ovenfor ville det vært det240 / 24 = 10
Kikkertforstørrelse uttrykkes i det første tallet i kikkertvurderingen, dvs.8x42
De mest populære forstørrelsesfaktorene er 8x og 10x. Ved 10x forstørrelse ser objekter 100 meter unna som om de var 10 meter unna.
Sammendrag Kikkertdeler og deres funksjon
Stille interessant hvordan fungerer kikkerter, og hvordan de i utgangspunktet er satt sammen fra et veldig enkelt arrangement av tre optiske deler: Okular, prismer og objektivlinse.
DeObjektiv linseer den store linsen i frontenden av kikkerten, den vender mot objektet som vises. Diameteren på objektivlinsen kallesblenderåpning.Størrelsen på objektivet bestemmer oppløsningen (skarphet) og hvor mye lys som kan samles. Det fangede bildet fra objektivet er speilvendt og opp ned.
Prismerbrukes til å korrigere bildet. Når lysstrålene fra det omvendte bildet passerer gjennom prismene, reflekteres de fra de indre overflatene av prismet og går ut som et normalt, ekte bilde. Prismetypene er Porro-prismer og takprismer.
DeOkulareller okulær er delen der brukeren ser inn i. Bildet som objektivlinsen har samlet og projisert på slutten av brennvidden, forstørres av okularet og presenteres for betrakterens øye.