暑期校內實習報告 望遠鏡裝配

2021-09-28 18:23:52 字數 4830 閱讀 3335

2023年,荷蘭的一位眼鏡商偶然發現用兩塊鏡片可以看清遠處的景物,受此啟發,他製造了人類歷史上的第一架望遠鏡。經過近400年的的發展,望遠鏡的功能越來越強大,觀測的距離也越來越遠。

常用的雙筒望遠鏡還為減小體積和翻轉倒像的目的,需要增加稜鏡系統,稜鏡系統按形式不同可分為別漢稜鏡系統(roofprism)(也就是斯密特。別漢屋脊稜鏡系統)和保羅稜鏡系統(porroprism)(也稱普羅稜鏡系統),兩種系統的原理及應用是相似的。

個人使用的小型手持式望遠鏡不宜使用過大放大倍率,一般以3~12倍為宜,倍數過大時,成像清晰度就會變差,同時抖動嚴重,超過12倍的望遠鏡一般使用三角架等方式加以固定。

雙筒望遠鏡具有成像清晰明亮,視場大、攜帶方便、**便宜等優點,很適於用來巡天和觀測星雲、星團、彗星等面狀天體。如果過去一直使用高倍率、長焦距的天文望遠鏡,也許還沒有意識到自己已經失掉了很多觀測的樂趣,由於雙簡鏡有著廣泛的用途,所以在市場上它的品種繁多,效能也相差很大。

雙筒望遠鏡是一樣很有用的天文觀察工具。你可以用它來**一場球賽、演唱會或是天上的飛鳥。你也可以用它來欣賞兩百萬光年之遙的銀河、月球上的坑洞、圍繞木星的幾個衛星及無數星星。

許多人都錯以為雙筒望遠鏡在天文觀察上沒有作為。事實上,它是很多資深的天文觀測者喜愛的工具。

每副雙筒望遠鏡都標有一組數字如 7x50之類。雙筒望遠鏡規格上的第乙個數字 "7" 就是倍率,第二個數字 "50" 就是指鏡頭直徑。七倍的機型是一種暢銷機型,會讓**的每一樣物品拉近七倍。

你還可以選購 10x、16x, 可能你認為天文用途上高倍率是必要的,其實不然。一付 7x 雙筒望遠鏡就夠好了,而且接下來我們還會論及 7x 所擁有的優點超過大部份的高倍率機型。

望遠鏡的基本原理望遠鏡是一種用於觀察遠距離物體的目視光學儀器,能把遠物很小的張角按一定倍率放大,使之在像空間具有較大的張角,使本來無法用肉眼看清或分辨的物體變清晰可辨。所以,望遠鏡是天文和地面觀測中不可缺少的工具。它是一種通過物鏡和目鏡使入射的平行光束仍保持平行射出的光學系統。

a.原理:雙筒鏡採用的是折射系統,可分為伽利略式和克卜勒式兩種。

伽利略式雙筒鏡結構簡單,光能損失小、鏡筒較短、**也較低,但是,它的放大率一般不能超過6倍,放大率再增加,視場就會迅速減小,視場邊緣變暗。成像質量也會下降,所以這種雙筒鏡用得較少。現在常見的是克卜勒式雙筒鏡,它的視場比伽利略式的大,而且成像更加清晰,但克卜勒式雙筒鏡成的是倒立的像,為了得到正像,在它的光路中加有轉像稜鏡或轉像透鏡,這些轉像裝置在地面觀測中是必不可少的。

b.稜鏡系統:克卜勒式雙筒鏡一般靠轉像稜鏡得到正像,常用的如下兩種:

開普羅稜鏡(porroprism)最常用的一種稜鏡。用普羅稜鏡的雙筒鏡較寬,兩塊物鏡的間距大於目鏡的間距,這樣在觀察近處物體時立體感強。有些緊湊的雙筒鏡採用倒置的開普羅稜鏡,物鏡的間距小於目鏡間距,立體感也就減弱了。

屋脊稜鏡(roofprism)體積較小而且可以使物鏡和目鏡位於一條直線上,因此常用於極緊湊的雙筒鏡。與普羅稜鏡相比,屋脊稜鏡有兩個主要的缺點,一是光線的損失多,成像較暗;二是對裝配精度要求高,難於製造,**也較貴,製造精良的屋脊稜鏡在效能方面可以趕上但不會超過普羅稜鏡。

可用於製造稜鏡的光學玻璃型號很多。廉價的雙筒鏡常用bk-7玻璃。較高階的用bak一4玻璃。

對著明亮的背景(如天空)觀察雙筒鏡的出瞳,如果像的四周被「切掉」了,它用的就是bk-7玻璃;bak-4稜鏡可以看到邊緣清晰而明亮的圓形。

a.放大倍數:一般用目鏡視角與物鏡入射角之比作為望遠鏡放大倍數的標示,但通常用物鏡焦距與目鏡焦距之比計算,表示景物被望遠鏡拉近的程度,比如一具10倍放大倍數的望遠鏡表示用此望遠鏡觀察距觀察者1000公尺處的景物的效果,距觀察者不使用望遠鏡而直接在100公尺處肉眼觀察該景物的效果是一樣的。

b.視場角(視場範圍):用1000公尺處產品可視景物範圍標示,如126m/1000m,表示距觀察者1000公尺處,望遠鏡可觀察到126公尺範圍的視場。

c.入瞳直徑

d.出瞳直徑:這是粗略描述成像亮度的引數。

在弱光環境下,越大的出瞳直徑,可以帶來更清晰的影象。對於一般的日間觀察,2.5mm或3.

0mm的出瞳直徑效果就很理想了;如果要用於更好地「天文觀測」,就需要選擇5~7mm的出瞳直徑。人類的瞳孔,在正常生理情況下,最大不會超過7mm,所以大於7mm的出瞳直徑,無意就是一種光線上的浪費。這一引數,不能完全反應望遠鏡的好壞,因為這個引數,只要符合製造規格,即可達到數值上的要求。

出瞳直徑越大卻有另一番好處:越大的出瞳直徑,越適宜在顛簸地環境下使用,觀測畫面會比較穩定,所以像7x50這類規格的望遠鏡,多適用於海上使用。該數值可以用物鏡直徑除以放大倍率得出。

e.解析度:解析度(resolution,港台稱之為解釋度)就是螢幕影象的精密度,是指顯示器所能顯示的畫素的多少。

由於螢幕上的點、線和面都是由畫素組成的,顯示器可顯示的畫素越多,畫面就越精細,同樣的螢幕區域內能顯示的資訊也越多,所以解析度是個非常重要的效能指標之一。可以把整個影象想象成是乙個大型的棋盤,而解析度的表示方式就是所有經線和緯線交叉點的數目。

f.黃昏係數:由德國蔡司光學公司發表。反映了不同口徑和放大倍率的望遠鏡在暗光條件下的觀察效能。計算方法:望遠鏡的倍率和口徑的乘積求開平方。

g.視度範圍

h.光軸平行度

i.像傾斜

j.出瞳距離:出瞳距離是能夠看清整個視場時眼睛與目鏡的最後一片鏡片間的距離。

它的大小對於戴眼鏡的近視患者非常重要,雖然摘掉眼鏡重新調焦後仍能看到清晰的像,但當需要用肉眼和雙筒鏡反覆交替觀測星空的時候就很不方便了。另外戴散光眼鏡的人如果摘掉眼鏡,無論怎麼調焦也是無法看到清晰的像的。

要戴著眼鏡看清整個視場,出瞳距離予少應為14~15公釐。當出瞳距離少於8公釐時,即使不戴眼鏡的人使用起來也會感到不方便。

a金工工藝

(1)工藝過程:

1)雙手分別持左右鏡身,鉸刀對準鏡身所要鉸的孔,雙手同時向上緩慢移動,配連線軸反覆試驗。

2)當連線軸上的橫線剛好能夠卡進右鏡身的上孔邊緣時,既可停止鉸孔,鉸孔完成。

(2)備註:

1)零件:左、右鏡身、連線軸。

2)工具:鉸刀,螺絲刀(鑽孔用)。

3)輔料:基軸油。

(3)質量重點:中調手輪無明顯空回,基軸油不得有多於溢位。

b.稜鏡裝配工藝

(1)工藝過程:

1) 擦拭稜鏡,吹乾淨鏡身:竹籤裹棉花,蘸取酒精和乙醚的混合液體(7:3混合液),擦拭稜鏡的3個稜鏡面,直至無灰塵和印漬;用吹氣球吹乾淨鏡身筒,確保鏡身筒內無灰塵;

2) 稜鏡的放置:物鏡口向下放在桌子上,鏡身的上端放大稜鏡,下端放小稜鏡;稜鏡的直角面向下,90度的直角向上,有缺口的一面朝外,即稜鏡完整的一面緊靠鏡身壁;用竹籤輕撥稜鏡,確保放穩。

3) 點稜鏡膠:在4個稜鏡周圍分別點稜鏡膠,將稜鏡固定在鏡身筒內。

(2)備註:

1)零件:稜鏡、支撐稜鏡所需各零件。

2)輔料:蘸取酒精和乙醚的混合液體(比例7:3)、吹氣球、竹籤、棉花。

(3)質量重點:注意清理工作,不能有任何汙染。

c.物鏡裝配工藝

(1)工藝過程:

1) 物鏡框內塗甲、乙膠的混合膠:在物鏡框內一台階面的1/3深度範圍內塗抹甲、乙膠的混合膠,將帶刻槽的一面向下平放在桌子上;

2)靜置:物鏡凸面朝下,壓入物鏡框內,靜置10個小時;

3) 擦拭物鏡:等膠乾後刮乾淨物鏡凸面一側的甲乙膠,先用丙酮擦拭物鏡平面的甲乙膠,再用乙醚和酒精的混合物清潔物鏡平面(凸面不擦);

4) 裝入物鏡座:將粘好的物鏡框擰進物鏡座中,物鏡的凸面向上,平面向下放置;

5) 套物罩:給物鏡座套上物罩。物鏡裝配完畢

(2)備註:

1)零件:左物鏡筒、右物鏡筒、左、右物鏡、壓圈

2.工具:各種型號螺絲刀、鑷子

3)輔料:乙醚、乙醇(配比3:7)、洗耳球、棉籤、脫脂棉、ab膠

(3)質量重點:注意清理工作,不能有任何汙染。

d.目鏡裝配

(1)左目鏡:

1)目鏡筒、透鏡的清潔:用棉籤將目鏡筒和鏡片擦拭乾淨。

2)鏡片裝配:將左目鏡筒裝入左目鏡框內,將鏡片凸面向上裝入目鏡筒中,將隔圈放入目鏡筒中,將另乙個鏡片凸面向下放入隔圈上,將壓圈裝入目鏡筒中。

3) 目鏡框裝配:將目鏡框裝入鏡身

(2)右目鏡:

1)目鏡筒、透鏡的清潔:用棉籤將目鏡筒和鏡片擦拭乾淨。

2)鏡片裝配:將右目鏡筒裝入右目鏡框內,將鏡片凸面向上裝入目鏡筒中,將隔圈放入目鏡筒中,將另乙個鏡片凸面向下放入隔圈上,將壓圈裝入目鏡筒中。

3)視度手輪裝配:將視度手輪裝入目鏡框上,然後將目鏡框裝入鏡身,旋轉視度手輪,要求轉到靈活。

4)目鏡框裝配:將目鏡框裝入鏡身

(3) 備註:

1)零件:左、右目鏡筒、左、右目鏡框、鏡片、隔圈、壓圈、視度手輪。

2)工具:各種型號螺絲刀、鑷子。

3)輔料:乙醚、乙醇(配比3:7)、洗耳球、棉籤、脫脂棉、ab膠、502膠。

(4)質量重點:

1)注意清理工作,不能有任何汙染;

2)注意兩個鏡片不能在鏡框中晃動,否則用ab膠粘在;

3)注意在擰動視度手輪時目鏡框轉動時在螺紋連線處用502膠粘住

e.鏡身的安裝:在連線板連線部位放入塗上適量潤滑油的鋼珠,分別將左鏡身和右鏡身裝入對應位置,然後擰上兩個螺釘固定。

f.上調校螺釘

(1)工藝過程:

1)將鏡身反向放置在桌面上,左右鏡身的上面3個孔各上乙個m2.5×5的螺釘

2)螺釘不能擰得過緊,否則後面在裝配稜鏡時可能裝不進去;也不能擰得過鬆,否則螺釘有可能掉出來。原則就是螺釘擰進去至調不下來即可。

g.調校

(1)工藝過程:

1)檢查各部分是否組裝到位:檢查物鏡筒與鏡身之間是否擰緊,物罩是否完全罩在物鏡座上;檢查右視度手輪的0視度是否完全對準;

2) 尋找左像點(黃色像):將望遠鏡反向放置在綜合檢查儀的工作平台上,使4個調校螺釘面向自己

3)尋找右像點(綠色像):找到黃色十字像之後,通過調校螺釘來尋找右像點,同時配貼上工藝

(2)備註

1)工具:綜合檢查儀、螺絲刀。

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