Разрешающая сила трубы

Под разрешающей силой трубы понимают способность оптической системы давать раздельные изображения двух близкорасположенных точек. Она зависит от диаметра объектива и характеризуется наименьшим углом, под которым различаются раздельно две точки. Величина этого угла определяется по известной из теории дифракции формуле

, (37)

где D – диаметр зрачка входа, мм

Увеличение трубы подчинено условию

, (38)

при котором полностью используется разрешающая сила объектива. Из этого равенства определяется значение нормального увеличения

Г = 0,5D.

Зрительные трубы геодезических приборов обычно имеют увеличение в 1,5–2 раза больше нормального.

Разрешающая сила является важной характеристикой трубы. Практически ее определяют при помощи так называемой «миры» (рис. 26). Штрихи миры и промежутки между ними в каждой группе из четырех различно ориентированных квадратиков имеют одинаковые размеры а, рассчитанные для определенного угла, под которым они рассматриваются. Мира устанавливается в фокальной плоскости коллиматора или на определенном расстоянии от объектива испытуемой трубы. Каждая группа квадратиков занумерована числом, равным числу секунд угла, под которым виден штрих этой группы. Этот угол определяется по формуле

, (40)

если мира находится в коллиматоре с фокусным расстоянием f_k или по формуле

, (41)

если мира находится на расстоянии L от объектива трубы.

Миру рассматривают через трубу и замечают ту группу квадратиков, в которой еще отчетливо и раздельно видны штрихи. Угол, соответствующий этой группе квадратиков, равен разрешающей способности трубы. Он выражен в секундах дуги и подписан около каждой группы.

Рис. 26. Испытательная мира

Яркость трубы

Труба характеризуется субъективной яркостью, т.е. отношением освещенности изображения на сетчатке глаза при рассматривании предмета в трубу к освещенности изображения того же предмета на сетчатке при рассматривании его невооруженным глазом. Освещенность изображения на сетчатке глаза зависит от освещенности предмета и площади зрачка глаза, если предмет рассматривается невооруженным глазом, и площади зрачка выхода, если предмет рассматривается в трубу. Площади зрачков пропорциональны квадратам их диаметров, поэтому яркость трубы определяется по формуле

, (42)

где B – коэффициент прозрачности;

d – диаметр зрачка выхода;

dґ – диаметр зрачка глаза;

D – диаметр зрачка входа;

Г – увеличение трубы.

Яркость телескопических систем условно считают равной квадрату диаметра зрачка выхода. Например, яркость трубы, диаметр зрачка выхода которой равен 3мм, считается равной 9, а трубы с диаметром зрачка выхода 5мм – 25, т.е. в 2.7 раза больше, чем первой.

Яркость трубы используется полностью, если ее зрачок выхода равен зрачку глаза или меньше последнего. Если зрачок выхода больше зрачка глаза, то яркость трубы уменьшается, так как в этом случае объектив работает неполным отверстием; диаметр рабочего отверстия объектива D = dГ становится меньше диаметра входного зрачка. Таким образом, яркость трубы не может быть больше яркости невооруженного глаза. Исключением являются случаи наблюдения точечных источников света; субъективная яркость трубы в этих случаях повышается пропорционально квадрату отношения диаметра зрачка входа трубы к диаметру зрачка глаза.

Диаметр зрачка глаза изменяется от 2 до 7,5мм. При хорошем дневном освещении он доходит до 2мм, а при слабом сумеречном – до 7,5мм. Визирные трубы маркшейдерско-геодезических приборов, как правило, имеют диаметр зрачка входа не более 2мм. Для работы в условиях слабого освещения желательно, чтобы диаметр зрачка выхода был более 2мм.