Зрительная труба
5/10а) Из двух линз соберите зрительную трубу, имеющую максимальное угловое увеличение \(\Gamma_\alpha\).
Определите величину этого увеличения \(\Gamma_\alpha\).
б) Поместите оставшуюся свободной линзу внутри зрительной трубы вблизи фокальной плоскости объектива. Опишите, каким образом изменились оптические свойства зрительной трубы, и объясните, почему это произошло.
Оборудование: три собирающие линзы, линейка.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответа) \(\Gamma_\alpha = F_{\text{об}}/F_{\text{ок}}\) — объективом служит линза с наибольшим фокусным расстоянием, окуляром — с наименьшим; б) линза в задней фокальной плоскости объектива не меняет угловое увеличение, но увеличивает угловое поле зрения.
РешениеРекомендации для организаторов. Одна линза должна быть длиннофокусная с \(F \approx 50\) см, две другие линзы с одинаковым фокусным расстоянием \(F \approx 20\) см.

а) В зрительной трубе задний фокус объектива должен совпадать с передним фокусом окуляра (рис. 40). Угловое увеличение зрительной трубы \[\Gamma_\alpha = \dfrac{F_{\text{об}}}{F_{\text{ок}}} = \dfrac{\beta}{\alpha},\tag{1}\] где \(F_{\text{об}}\) — фокусное расстояние объектива, \(F_{\text{ок}}\) — фокусное расстояние окуляра. Из (1) следует, что увеличение зрительной трубы будет максимальным, если \(F_{\text{об}}\) максимально, а \(F_{\text{ок}}\) минимально.
Проведём измерения фокусных расстояний имеющихся линз и, выбрав соответствующую пару, соберём зрительную трубу с максимальным угловым увеличением.
б) Построим ход лучей, падающих на объектив под малым углом \(\alpha\) к главной оптической оси системы. Часть лучей, например, луч (1), проходит мимо окуляра. Из оптической схемы (рис. 41) видно, что установка в задней фокальной плоскости объектива ещё одной линзы не меняет угловое увеличение, но некоторые лучи, ранее не попадавшие в окуляр, теперь смогут пройти через него. Делаем вывод: линза, установленная в задней фокальной плоскости объектива, увеличивает угловое поле зрения системы.
Похожие задачи
- Две собирающие линзы с общим фокусом МОШ 2012/13, 11 кл.
- Собирающая и рассеивающая линзы с общим фокусом МОШ 2012/13, 11 кл.
- Линза и зеркало с экраном: скорость изображения Физтех 2014/15, 11 кл.
- Две собирающие линзы СПбГУ 2015/16, 11 кл.
- Две линзы МОШ 2025/26, 11 кл.
- Труба с двумя линзами МОШ 1960/1986, 8-11 кл.