La invención de los binoculares

1. La invención del telescopio

Un día de principios del siglo XVII, Kobisch, propietario de una óptica en Mittelburg, Países Bajos, quiso comprobar la calidad del telescopio. Lentes esmeriladas. Coloque una lente convexa y un espejo cóncavo en una línea y mire a través de la lente.

Encuentro que la torre de la iglesia en la distancia parece haberse hecho más grande y más cercana, así que accidentalmente. Descubrió el principio del telescopio. En 1608 solicitó una patente para el telescopio que construyó y cumplió con los requisitos de las autoridades para construir un par de binoculares. Se dice que decenas de ópticos de la ciudad de Mittelburg afirmaron haber inventado el telescopio, pero en general se cree que Liebich es el inventor del telescopio.

La noticia de la invención del telescopio se extendió rápidamente por toda Europa Tras conocer la noticia, el científico italiano Galileo Galilei fabricó el suyo propio. Los primeros telescopios sólo podían ampliar los objetos 3 veces. Un mes después, el segundo telescopio que construyó podía aumentar 8 veces y el tercer telescopio podía aumentar 20 veces. En octubre de 1609, construyó un telescopio que podía aumentar 30 veces.

Galileo utilizó un telescopio casero para observar el cielo nocturno y descubrió por primera vez que la superficie de la Luna era accidentada, cubierta de montañas y con grietas en los cráteres. Después de eso, descubrió los cuatro satélites de Júpiter y el movimiento de las manchas solares, y concluyó que el sol está girando.

Casi al mismo tiempo, el astrónomo alemán Kepler también comenzó a estudiar los telescopios. Propuso otro telescopio astronómico en "Diopters". Este telescopio constaba de dos lentes convexas, que se diferenciaban del telescopio de Galileo. un campo de visión más amplio que el telescopio galileano. Pero Kepler no construyó el telescopio que describió. Scheiner construyó por primera vez este tipo de telescopio entre 1613 y 1617. También siguió la sugerencia de Kepler e hizo un telescopio con una tercera lente convexa, transformando la imagen invertida del telescopio formado por dos lentes convexas en una imagen vertical. Scheiner construyó 8 telescopios y observó el sol uno por uno, sin importar cuál, podía ver la misma forma de manchas solares. Por lo tanto, disipó la ilusión de muchas personas de que las manchas solares pueden ser causadas por el polvo en la lente y demostró que efectivamente se observan. Scheiner instaló un cristal especial que protege la luz cuando observaba el sol, pero Galileo no añadió este dispositivo protector. Como resultado, se lastimó los ojos y al final quedó casi ciego.

Para mejorar la precisión del telescopio, Huygens de los Países Bajos construyó un telescopio con un tubo de casi 6 metros de longitud en 1665 para detectar los anillos de Saturno, y más tarde construyó un telescopio con una longitud de casi 41 metros.

Un telescopio que utiliza una lente objetivo y un ocular se llama telescopio refractor. Incluso si el tubo de la lente se alarga y la lente se procesa con precisión, la aberración cromática no se puede eliminar. En 1668, los científicos británicos inventaron el telescopio. Telescopio reflector, que eliminó el problema de la aberración cromática. El primer antitelescopio era muy pequeño. El diámetro del espejo del telescopio era de sólo 2,5 centímetros, pero ya podía ver claramente las lunas de Júpiter y las fases de Venus. En 1672, Newton construyó un telescopio reflector más grande y se lo regaló a la Royal Society. Todavía se encuentra en la biblioteca de la Royal Society.

Newton alguna vez pensó que la aberración cromática era irremediable, pero luego demostró ser demasiado pesimista. En 1733, el inglés Hal construyó un telescopio refractor acromático. En 1758, Paul Land de Londres también construyó el mismo telescopio. Usó vidrio con diferentes principios refractivos para hacer lentes convexas y cóncavas respectivamente, y los bordes coloreados formados por ellas se anulaban entre sí.

Los telescopios reflectores se desarrollaron rápidamente en la observación astronómica. En 1793, Hessel en el Reino Unido fabricó un telescopio reflector. El diámetro del telescopio reflector era de 130 metros, estaba hecho de una aleación de cobre y estaño y pesaba 1 tonelada. El telescopio reflector fabricado por Lowes en Inglaterra en 1845 tenía un diámetro de reflector de 1,82 metros. Contratelescopio en el Observatorio Mount Wilson en 1913, de 254 metros de diámetro. En 1950 se instaló en el monte Palomar un telescopio reflector con un espejo de 5,08 metros de diámetro. En 1969, se instaló un reflector de 6 metros de diámetro en el monte Pastukhov, en el norte del Cáucaso de la Unión Soviética. Hoy en día, la mayoría de los grandes observatorios utilizan telescopios reflectores.

2. El telescopio más grande del mundo en la actualidad

La Sociedad Max Planck emitió un comunicado de prensa diciendo que el gran telescopio binocular (gran telescopio binocular) instalado en el monte Graham a una altitud de 3.190 metros en Arizona, EE.UU. LBT) se completó oficialmente el 16 de octubre de 2004 después de 8 años de planificación y construcción. Cuando esté terminado, este telescopio astronómico se convertirá en el telescopio astronómico más grande del mundo. El proyecto completo costará un total de 120 millones de dólares. El Monte Graham está lejos de las luces de las grandes ciudades y tiene poco vapor de agua o polvo, lo que lo convierte en un lugar de observación ideal para los astrónomos.

El tamaño del espejo utilizado para captar la luz en un telescopio óptico es crucial. Cuanto mayor sea el área del espejo, mayor será la capacidad de observar objetos débiles. El diámetro de los dos espejos cóncavos de LBT es de 8,4 metros respectivamente y el área total alcanza los 110 metros cuadrados. La precisión del procesamiento de la superficie del espejo cóncavo de dos caras es muy alta. Se instalan como un todo y pueden apuntar al objeto celeste que se desea observar al mismo tiempo. Con la ayuda del principio de interferencia de la luz, la claridad. La imagen obtenida puede ser equivalente a la de una lente de 23 metros de diámetro. Es un todo único, por eso se le llama el telescopio individual más grande del mundo. Algunos radiotelescopios enormes son conjuntos de muchos telescopios pequeños, no un solo telescopio.

3. Clasificación de los telescopios

Los telescopios en un sentido amplio incluyen no solo los telescopios ópticos que operan en la banda de luz visible, sino también los de radio, infrarrojos, ultravioleta, rayos X e incluso telescopios de rayos gamma.

En 1609, Galileo construyó el primer telescopio. Tiene una historia de casi cuatrocientos años y ha experimentado grandes avances en el pasado. Según el tipo de lente objetivo, se puede dividir en tres tipos:

1. Telescopio refractor

La lente objetivo de un telescopio refractor está compuesta por una lente o un grupo de lentes. Las primeras lentes de objetivo tenían una estructura de un solo chip y presentaban graves aberraciones cromáticas y esféricas, lo que provocaba que los objetos celestes observados tuvieran manchas de colores. Para reducir la aberración cromática, la gente aumentó desesperadamente la distancia focal de la lente del objetivo. En 1673, J. Hevelius construyó un telescopio de 46 metros de largo. Todo el tubo de la lente fue izado sobre un mástil de 30 metros de altura. Mucha gente lo tira con cuerdas. Huygens simplemente separó la lente del objetivo del ocular y la colgó de un poste de treinta metros de altura. No fue hasta finales del siglo XIX que la invención de una lente objetivo acromática compuesta, que estaba compuesta por dos piezas de vidrio con diferentes índices de refracción para formar una lente convexa y una lente cóncava respectivamente, y luego combinarlas, puso un poner fin a esta larga competición.

Los telescopios refractores se dividen en dos categorías: estructura galileana y estructura Kepler. Entre ellos, la estructura Galileo tiene la historia más larga. Su ocular es una lente cóncava, que puede formar directamente una imagen vertical, pero su campo de visión es pequeño y generalmente se usa en juguetes para niños con una potencia de 2 a 4 veces. uso civil. La gran mayoría de los telescopios comunes son de estructura kepleriana y sus oculares son generalmente lentes o grupos de lentes convexos. Dado que hay una imagen real en el camino óptico, se puede instalar una retícula de alcance o de orientación para medir distancias. Sin embargo, la imagen formada por una estructura simple de Kepler está invertida, es necesario agregar un sistema de imagen vertical en el camino óptico para que quede vertical. El sistema de imagen vertical común es un prisma de Porro o un prisma de techo, que no sólo funciona como. una imagen vertical, pero también La trayectoria óptica se pliega hacia atrás para acortar la longitud de toda la máquina.

2. Telescopio reflector

Este tipo de espejo fue inventado por primera vez por Newton. La lente objetivo es un reflector cóncavo sin aberración cromática, y la aberración esférica se puede eliminar haciendo el cóncavo. superficie en un paraboloide giratorio. La superficie cóncava está recubierta con una película reflectante, normalmente de aluminio. Los cilindros de los telescopios reflectores son más cortos y más fáciles de fabricar con aperturas más grandes, por lo que los grandes telescopios astronómicos modernos casi sin excepción tienen estructuras reflectantes.

Además de la lente del objetivo principal, la estructura de un telescopio reflector también está equipada con uno o varios pequeños reflectores para cambiar la dirección de la luz y facilitar la instalación de los oculares. Dado que la luz incidente de un telescopio reflector sólo se refleja en la superficie de la lente del objetivo, la calidad interna del vidrio óptico es inferior a la de un refractor. En 1990, Estados Unidos construyó en Hawaii el Telescopio Keck, el de mayor apertura en ese momento. El telescopio adoptó algunas nuevas tecnologías sin precedentes: (1) La lente del objetivo principal estaba compuesta por 36 lentes delgadas hexagonales, con un espesor de sólo. 10 centímetros. ⑵Una computadora controla el punto de soporte de la espalda para compensar la deformación causada por la gravedad. ⑶Puede compensar las perturbaciones atmosféricas cambiando la curvatura del espejo. La adopción de estas nuevas tecnologías hace que ya no sea urgente que los humanos lancen telescopios espaciales.

3. Telescopio catadióptrico.

La lente objetivo de un telescopio catadióptrico está compuesta por un refractor y un reflector. El espejo primario es un reflector esférico y el espejo secundario es una lente que se utiliza para corregir la aberración del espejo primario. Este tipo de telescopio tiene un gran campo de visión y una gran potencia luminosa, y es adecuado para observar meteoros, cometas y examinar el cielo para encontrar nuevos objetos celestes. Según la forma del espejo secundario, los espejos catadióptricos se pueden dividir en estructura Schmidt y estructura Maksutov. El primero tiene un gran campo de visión y una pequeña aberración, el segundo es fácil de fabricar.

4. Telescopios en mi país

El primer telescopio que llegó a nuestro país fue traído a Beijing por el misionero alemán Tang Ruowang en el sexto año de Qi mañana (1626). Tang Ruowang y Li Zubai tradujeron conjuntamente el libro "Teoría de los telescopios" e introdujeron en China los métodos occidentales de fabricación de telescopios. En el segundo año de Chongzhen (1629), el académico Xu Guangqi pidió el montaje de tres telescopios para medir los fenómenos astronómicos. El emperador Chongzhen incluso fue a ver el telescopio producido por Tang Ruowang. El pueblo chino fue el primero en fabricar telescopios de forma independiente. La persona que ha sido registrada es Sun Yunqiu, un nativo de Suzhou a finales de la dinastía Ming. Según las "Crónicas del condado de Wu" de Kangxi, cuando subes a la Colina del Tigre y utilizas el "Telescopio" casero de Sun Yunqiu para probarlo, "puedes ver las torres, pagodas, varios asientos, Tianping, Lingyan y los picos de las cúpulas en el Todos son verdes y parecidos. Bi Jian "La primera persona en China que utilizó telescopios con fines militares fue Bo Jue, un nativo de Suzhou a finales de la dinastía Ming. "En Chongzhen, cuando los bandidos invadieron Anqing, el gobernador Zhang. Guowei ordenó a Jue que construyera cañones de bronce e instalara telescopios para ver al enemigo de lejos y de cerca. "Bo Jue colocó creativamente el telescopio en la artillería casera para mejorar la precisión de los disparos.

Durante la dinastía Qing, especialmente después de la Guerra del Opio, los telescopios extranjeros entraron gradualmente en China.

En mayo de 1937, la Oficina Preparatoria de la Fábrica de Equipos Ópticos Militares del Departamento de Industria de Artillería del Ministerio de Asuntos Militares del Kuomintang produjo en tres meses una muestra de un telescopio de tubo recto 3x de estilo holandés basándose sobre dibujos y datos holandeses. Ese mismo año, a Gong Zutong, un estudiante internacional financiado con fondos públicos de la Universidad de Berlín, se le ordenó realizar una pasantía en la fábrica Hensholtz en Alemania. Bajo la dirección del profesor Wiedt, él y Jin Guanglu diseñaron un 6×30 (es decir, 6x). aumento, diámetro de lente objetivo de 30 mm) binoculares para uso militar. En enero de 1939, la 22.ª Fábrica de Artillería de Kunming (más tarde fusionada con la 51.ª Fábrica de Artillería y rebautizada como 53.ª Fábrica de Artillería) comenzó la producción de prueba de binoculares. Tres meses después, se montaron a prueba los primeros binoculares militares de China.

Antes de la Guerra Antijaponesa, el ejército del Kuomintang no sólo imitaba a Alemania en su pensamiento táctico, sino que también sus armas y equipos eran importados de Alemania o fabricados a imitación de Alemania. Los telescopios no son una excepción. El famoso telescopio "Zeiss" se importa principalmente de Alemania.

Ya sea el "oficial chino" del ejército del Kuomintang o los binoculares militares importados de Alemania, Estados Unidos, Reino Unido y Canadá en diferentes momentos, han sido incautados por nuestro Ejército Popular de Liberación. en grandes cantidades y se han convertido en trofeos para mi uso. Durante la Guerra de Resistencia contra Japón, nuestro ejército se apoderó de una variedad de telescopios militares de 6x utilizados por los invasores japoneses. Entre ellos, el telescopio japonés marcado como "Fuji" era en realidad una copia del "Zeiss" alemán de Nuestro Octavo Ejército de Ruta. En la primera batalla de Xingguan, capturó el telescopio japonés según la División Itagaki. Este tipo de telescopio está equipado con la 21ª Brigada.

En los primeros días de la fundación de la Nueva China, la mayoría de los telescopios equipados por nuestro Ejército Popular de Liberación fueron importados de la Unión Soviética, la República Checa y la República Democrática de Alemania, como el B- 6 (6×30) y B-8 (8×) importados de la Unión Soviética en la década de 1950 30) Telescopios: telescopios checos ХЪК6×30, 30ХЪК8×30 y “Zeiss” 6×30, 8×30, 7. Telescopios ×50, 10×50 y 15×50 fabricados por JENA en la República Democrática de Alemania En la década de 1950, entre los telescopios militares importados por China, en términos de sistema óptico y apariencia, el "Zeiss" alemán era el mejor. , seguida de la Unión Soviética.

A principios de la década de 1960, los telescopios de nuestro país, al igual que otras armas y equipos, siguieron el camino del autodiseño y producción. Nuestro país produjo por su cuenta el telescopio Tipo 62 15×50. Lo que hace que estos tres tipos de telescopios militares nacionales sean únicos es que hay un secador fijo en la cubierta frontal de la cámara del prisma. En particular, la superficie focal trasera del objetivo izquierdo del telescopio de observación 8x tipo 62 está equipada con un. La pantalla fotosensible y la fuente de luz infrarroja se pueden ver a través del ocular. El uso del equipo de visión nocturna infrarroja por parte del enemigo se puede observar utilizando la imagen.

En los últimos años, nuestro país ha adoptado tecnología avanzada y ha diseñado y producido los telescopios GG88-212 12x e Y/GG95-7 7x para el ejército. Además de un buen rendimiento de sellado y una gran potencia luminosa, estos dos telescopios también añaden una curva de distancia visual a la retícula de medición, que puede leer rápidamente la distancia aproximada del objetivo.

5. Breve descripción de los telescopios militares

Los telescopios militares se utilizan para observar campos de batalla, estudiar características del terreno y objetivos de reconocimiento. También se pueden utilizar para mediciones simples utilizando las densas divisiones en el; ocular derecho.

El aumento de los telescopios generalmente se divide en tres niveles: aumento medio (6-10 veces), aumento grande (10-20 veces) y aumento variable (alemán 20-40 veces, nacional 25-40 veces). ). Los telescopios militares solían ser en su mayoría de 6x y 8x, pero ahora los telescopios militares de 7x son bastante populares (la razón es que la distancia visual humana es de unos 7 km).

Materiales de referencia: "Red de bases de China", "Investigación de telescopios", "Armas ligeras", etc.