ОКУЛЯ́Р

ОКУЛЯ́Р (от лат. oculus – глаз), часть оптич. сис­те­мы (зри­тель­ной тру­бы, те­ле­ско­па, би­нок­ля, мик­ро­ско­па, ви­зи­ра, даль­но­ме­ра и т. п.), об­ра­щён­ная к гла­зу на­блю­да­те­ля; слу­жит для рас­смат­ри­ва­ния дей­ст­ви­тель­но­го оп­тич. изо­бра­же­ния, соз­да­вае­мо­го объ­ек­ти­вом или ком­би­на­ци­ей объ­ек­ти­ва с обо­ра­чи­ваю­щей ли­бо иной оп­тич. сис­те­мой.

Боль­шин­ст­во О. – по­ло­жи­тель­ные, т. е. со­би­ра­ют (су­жа­ют) про­хо­дя­щие че­рез них све­то­вые лу­чи. По сво­ему дей­ст­вию та­кие О. сход­ны с лу­па­ми; их рас­по­ла­га­ют так, что­бы про­ме­жу­точ­ное изо­бра­же­ние на­хо­ди­лось не­по­сред­ст­вен­но за пе­ред­ней фо­каль­ной плос­ко­стью О. (прак­ти­че­ски в этой плос­ко­сти). При этом О. да­ёт мни­мое уве­ли­чен­ное (по срав­не­нию с про­ме­жу­точ­ным) изо­бра­же­ние, пре­об­ра­зуе­мое гла­зом на­блю­да­те­ля в дей­ст­ви­тель­ное, ко­то­рое про­еци­ру­ет­ся на сет­чат­ку гла­за. От­ли­чие по­ло­жит. О. от лу­пы, свя­зан­ное с его ис­поль­зо­ва­ни­ем в слож­ной сис­те­ме, вклю­чаю­щей объ­ек­тив, со­сто­ит в зна­чи­тель­но мень­шей апер­ту­ре пуч­ка по­па­даю­щих в не­го лу­чей. Пе­ре­ме­ще­ние по­ло­жит. О. от­но­си­тель­но про­ме­жу­точ­но­го изо­бра­же­ния (так, что­бы оно на­хо­ди­лось пе­ред фо­каль­ной плос­ко­стью О.) пре­вра­ща­ет О. в про­ек­ци­он­ную сис­те­му, даю­щую дей­ст­вит. изо­бра­же­ние объ­ек­та. Та­кое изо­бра­же­ние нель­зя на­блю­дать не­по­сред­ст­вен­но ви­зу­аль­но, но мож­но за­фик­си­ро­вать, напр., на эк­ра­не или на ма­то­вой по­верх­но­сти.

Осн. оп­тич. ха­рак­те­ри­сти­ки О.: 1) ви­ди­мое уве­ли­че­ние Г= tgω′ /tgω (где ω – угол, под ко­то­рым на­блю­дал­ся бы пред­мет в от­сут­ст­вие О., ω′ – угол, под ко­то­рым вид­но изо­бра­же­ние то­го же пред­ме­та); свя­за­но с фо­кус­ным рас­стоя­ни­ем О. f′ со­от­но­ше­ни­ем Г=250/f′ (250 – рас­стоя­ние наи­луч­ше­го ви­де­ния, из­ме­ря­ет­ся в мил­ли­мет­рах). Для боль­шин­ст­ва оп­тич. сис­тем Г за­клю­че­но в пре­де­лах 5–20, в отд. слу­ча­ях мо­жет дос­ти­гать 40–60 (с до­ба­воч­ной от­ри­цат. лин­зой) ли­бо со­став­лять все­го 1,5–3; 2) уг­ло­вое по­ле зре­ния 2ω′ (в про­стран­ст­ве изо­бра­же­ния) – угол ме­ж­ду край­ни­ми лу­ча­ми, вы­хо­дя­щи­ми из О.; со­став­ля­ет ок. 20° для мик­ро­ско­пов и 90–100° для ши­ро­ко­уголь­ных О. зри­тель­ных труб; 3) уда­ле­ние (рас­стоя­ние) вы­ход­но­го зрач­ка, ко­то­рым яв­ля­ет­ся изо­бра­же­ние объ­ек­ти­ва (см. Диа­фраг­ма в оп­ти­ке) от на­руж­ной по­верх­но­сти по­след­ней лин­зы О.; оп­ре­де­ля­ет­ся удоб­ст­вом ра­бо­ты на­блю­да­те­ля и со­став­ля­ет ок. 7 мм у О. мик­ро­ско­пов и 70 мм у О. ору­жей­ных при­це­лов.

Рис. 1. Двухлинзовые положительные окуляры: а – Гюйгенса; б – Рамсдена; F – фокус первой линзы; F′ – фокус второй линзы.

Су­ще­ст­ву­ет боль­шое раз­но­об­ра­зие оп­тич. схем О. Пер­вый О., при­ме­нён­ный в 1609 Г. Га­ли­ле­ем для ас­тро­но­мич. на­бдю­де­ний, пред­став­лял со­бой про­стую от­ри­цат. (рас­сеи­ваю­щую) лин­зу. Ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли оку­ля­ры Х. Гюй­ген­са (изо­бре­тён в сер. 17 в.) и Дж. Рам­сде­на (кон. 18 в.), скон­ст­руи­ро­ван­ные из двух по­ло­жит. (плос­ко-вы­пук­лых) линз (рис. 1). В та­ких О. при уг­лах по­ля зре­ния, рав­ных 35–45°, час­тич­но ис­прав­ле­ны осн. абер­ра­ции (см. Абер­ра­ции оп­ти­че­ских сис­тем), что дос­ти­га­ет­ся под­бо­ром со­от­но­ше­ния фо­кус­ных рас­стоя­ний линз и ве­ли­чи­ны возд. про­ме­жут­ка ме­ж­ду ни­ми; фо­кус­ное рас­стоя­ние не ме­нее 15–20 мм. О. Рам­сде­на от­ли­ча­ет­ся от О. Гюй­ген­са тем, что его пе­ред­ний фо­кус дей­ст­ви­те­лен, вслед­ствие че­го в пе­ред­ней фо­каль­ной плос­ко­сти (с про­ме­жу­точ­ным изо­бра­же­ни­ем) мож­но со­вмес­тить шка­лу и крест ни­тей для из­ме­рит. це­лей.

Рис. 2. Схема многолинзового широкоугольного окуляра.

В кон. 19 в. бы­ли раз­ра­бо­та­ны ши­ро­ко­уголь­ные О. с по­лем зре­ния 65–70°; в даль­ней­шем ус­лож­не­ние кон­ст­рук­ций, уве­ли­че­ние чис­ла линз (до 7–8) и при­ме­не­ние линз с асфе­ри­че­ски­ми (в осн. па­ра­бо­лои­даль­ны­ми) по­верх­но­стя­ми по­зво­ли­ло соз­дать О. с уг­ла­ми по­ля зре­ния до 100° и вы­ше (рис. 2). Ста­ли так­же при­ме­нять­ся О. боль­шой оп­тич. си­лы, у ко­то­рых от­но­ше­ние рас­стоя­ния до вы­ход­но­го зрач­ка к фо­кус­но­му рас­стоя­нию пре­вы­ша­ет 1.