Optički uređaji (3) - Sažetak. Priručnik iz fizike Kamera i drugi optički uređaji Rasvjetni i projekcijski uređaji

Uređaji koji omogućuju vizualno opažanje terena i objekata koji se na njemu nalaze, kao i njihovo razlikovanje od prateće pozadine radi identifikacije i donošenja odluke o utjecaju na njih raspoloživim sredstvima, uključuju: - uređaje za noćno promatranje koji koriste princip pretvaranja slika terena i ciljeva nevidljivih golim okom noću u vidljiva slika; - uređaji za noćno gledanje koji se temelje na uporabi televizijskih odašiljačkih cijevi koje rade pri niskim razinama prirodnog noćnog osvjetljenja; - termovizijski uređaji koji koriste princip pretvaranja vlastitog toplinskog zračenja terena i ciljeva (toplinska slika) u sliku koju promatra ljudsko oko, uključujući i u uvjetima magle, kiše, snježnih padalina i umjetnih smetnji - dim i uporaba maskiranje aerosolnih formacija danju i noću; - uređaji za noćno promatranje koji koriste lasersko osvjetljavanje ciljeva za motrenje u uvjetima ograničene vidljivosti danju i noću, uzrokovane meteorološkim čimbenicima ili uporabom umjetne kamuflaže i protumjera od strane neprijatelja.

Spektralna osjetljivost ljudskog oka U spektru elektromagnetskih valova, u rasponu od gama zračenja valne duljine manje od stotinke nanometra do radijskog zračenja valnih duljina desetaka kilometara, spektralna osjetljivost ljudskog oka je uzak pojas od 0,4 do 0,76 mikrona u vidljivom području. Količina informacija koje dolaze iz organa vida, prema znanosti, iznosi 90% svih informacija iz ljudskih osjetila.

Naziv pojasa Valne duljine, λ Frekvencije, νIzvori Radio valovi Ekstra dugi preko 10 km manji od 30 kHz Atmosferski fenomeni. Izmjenične struje u vodičima i elektronički tokovi (oscilatorni krugovi). Dugi 10 km - 1 km 30 k Hz do Hz Srednji 1 km m 300 k Hz - 3 MHz Kratki 100 m - 10 m 3 MHz - 30 MHz Ultra kratki 10 m -1 mm 30 MHz GHz Infracrveno zračenje 1 mm nm 300 GHz THz Zračenje molekula i atoma pod toplinskim i električnim utjecajima. Vidljivo (optičko) zračenje nm 429 THz -750 THz Ultraljubičasto nm 7,5×10 14 Hz - 3×10 16 Hz Zračenje atoma pod utjecajem ubrzanih elektrona. X-zraka 10 nm -5 pm 3× ×10 19 Hz Atomski procesi pod utjecajem ubrzanih nabijenih čestica. Gama manje od 17 sati više od 6×10 19 Hz Nuklearni i svemirski procesi, radioaktivni raspad.

Kratak pojam vizualnog procesa 1. Sliku koju fokusira očna leća percipira očni prijemnik mrežnice osjetljiv na svjetlo, koji se sastoji od dvije vrste fotoreceptora: štapića i čunjića, gdje se svjetlost apsorbira i svjetlost energija koju prima pretvara se u električne signale koji se prenose u mozak. Sve vizualne percepcije provode se uz pomoć štapića i čunjića, međutim, razlikovanje boja svojstveno je samo čunjićima, dok razlikovanje svjetla i tame provode i štapići i čunjići. 2. Moć razlučivanja oka na sunčevoj svjetlosti osiguravaju čunjići i iznosi 0,5 -1 luk. min, au sumrak pada, prenoseći svoje funkcije na aparat štapića. Pritom se spektralna osjetljivost oka pomiče prema kraćim valnim duljinama, a njen maksimum s valne duljine 0,55 μm prelazi na valnu duljinu 0,51 μm. Krivulje spektralne osjetljivosti oka: 1 - danju; 2 - u mraku

Sposobnost prilagodbe na promjenu osjetljivosti ovisno o osvjetljenju zjenice. Poznato je, na primjer, da oko u sumrak može osjetiti 100 puta manji sjaj nego noću. danju. Adaptacija na tamu, odnosno prilagodba oka na tamu, odvija se u dva razdoblja: prvo, u trajanju od oko 2 minute, kada se osjetljivost oka poveća 10 puta, i drugo, koje traje 8 minuta, kada se osjetljivost poveća za još 6 puta. puta. Prilagodba svjetlosti događa se kada se tama iznenada poremeti. U prvom trenutku vid je potpuno paraliziran, a osoba prestaje vidjeti. Tada počinje djelovati adaptacijski aparat. U isto vrijeme, zjenica je oštro smanjena, osjetljivost štapića se smanjuje, a funkcije vida se prenose na čunjeve, koji usporavaju aparat štapića, a nakon nekog vremena ga isključuju. Započinje restrukturiranje cijelog vizualnog aparata od mrežnice do mozga, što pomaže u suočavanju s blještavilom i omogućuje gledanje u uvjetima visoke svjetline.

Tipično osvjetljenje, primjeri Osvjetljenje, lx Gdje 10 5 Svjetlost Siriusa, najsjajnija zvijezda noćno nebo 0,0003 Bez mjeseca zvjezdano nebo 0,01 Četvrtak mjeseca 0,27 Pun Mjesec na vedrom nebu 1 Pun Mjesec u tropima do 20 U moru na dubini od ~50 m. 1000 Oblačan dan; rasvjeta u TV studiju 1-3 tisuće Podne na Veneri 4-5 tisuća Podne u prosincu Siječanj tisuća Vedar sunčan dan (u sjeni) tisuća Pod izravnim suncem

prirodne razine osvjetljenje (a), vid i proces prilagodbe na tamu Istovremeno, spektralna karakteristika zvjezdane svjetlosti u intenzitetu ima tendenciju povećanja u bliskom IC području, zbog čega je promatranje u tim uvjetima golim okom, čak i prilagođenim, praktički nemoguće, budući da oko više ne ima osjetljivost u ovom spektralnom području.

Čimbenici koji utječu na rješavanje problema promatranja 1. Vjerojatnost otkrivanja objekta ovisi o kutnim dimenzijama samog objekta i njegovom kontrastu s pozadinom. Što je veći objekt i veći kontrast, to će objekt biti ranije otkriven. U ovom slučaju, identifikaciju objekta moguće je izvršiti središnjom regijom oka, foveom, koja ima visoku rezoluciju. Pri traženju objekta njegov oblik ne igra veliku ulogu, već je važna samo njegova površina u omjeru od 1:1 do 1:10. Povećanje kutnih dimenzija objekta za 2 puta smanjuje vrijeme potrebno za otkriti ga 8 puta. 2. Vrijednost kontrasta određuje vrijeme potrebno za traženje objekta. Kontrast u bilo kojoj točki određen je omjerom razlike između svjetline objekta i pozadine L o L f i njihovog zbroja L o + L f. (prosjek K=0,32). 3. Vrijeme potrebno za otkrivanje objekata svjetlijih i tamnijih od pozadine s istim apsolutnim vrijednostima pozitivnih i negativnih kontrasta je isto. 4. Povećanjem vidnog polja povećava se i vrijeme potrebno za traženje predmeta. Dvostruko povećanje vidnog polja povećava vrijeme pretraživanja za 4 puta, dok vrijeme pretraživanja nije određeno oblikom polja, već njegovim kutnim područjem. 5. Objekte koji se kreću malom brzinom lakše je detektirati od onih koji miruju, a one koji se kreću velikom brzinom teže je zbog pogoršanja vidljivog kontrasta. Daljnje povećanje brzine može dovesti do gubitka vidljivosti objekta. Kretanje pogoršava vidljivi kontrast objekta, čija vrijednost ne ovisi samo o kutnoj brzini, već i o kutnoj veličini promatranog objekta.

Na temelju kvalitete vida (4:3) koja daje mogućnost promatranja objekata na različitim pozadinama danju, kao i karakteristikama optičkih instrumenata koji određuju mogućnost promatranja nepokretnih i pokretnih objekata na terenu (povećanje, vidno polje, koeficijent propusnosti svjetlosti, promjer ulazne (E) i izlazne (d) zjenice) kada se gleda kroz optički uređaj, vjerojatnost detekcije objekta je gotovo 3 puta veća od vjerojatnosti detekcije golim okom .

Utjecaj vremenskih prilika (stanje atmosfere) na učinkovitost motrenja Područja prijenosa zračenja: (intervali valnih duljina) vidljivo područje od 0,4 do 0,7 µm; blisko infracrveno od 0,7 do 3,0 µm; srednje i daleko infracrveno od 3 do 6 odnosno od 8 do 14 mikrona. Karakteristike atmosferskog prijenosa (temp. +15º, vlažnost 40%). Posljednja tri su osnova za stvaranje sustava vida u uvjetima ograničene vidljivosti

Prirodno noćno osvjetljenje Sunce je u zenitu - osvjetljenje zemljine površine doseže maksimum i iznosi više od luksa pri koeficijentu prozirnosti atmosfere od oko 70%. S kretanjem prema horizontu, osvjetljenje koje stvara Sunce iznosi samo 10 luksa. (sastav sunčeve svjetlosti se mijenja, pri prolasku kroz atmosferu plave i ljubičaste zrake se slabe više od narančastih i crvenih, zbog čega se maksimum zračenja Sunca pomiče u crveno područje spektra). S početkom sumraka osvjetljenje stvoreno svjetlom neba opada sve do astronomskog sumraka, nakon čega slijedi najveći mračno vrijeme dan noć (0,3-0,002 luksa). Spektralno zračenje nebeskog svoda noću Promjena ENO koju stvara Mjesec Ovisno o njegovoj fazi

UČINAK KONTRASTNE VRIJEDNOSTI U bliskom IR području uočava se učinak povećanja kontrasta zbog oštrih stupnjeva refleksije niza različitih materijala koji čine prirodnu pozadinu Zemlje. Spectralne karakteristike refleksije prirodnih materijala: 1-lišće drveća; 2-trava;3-šljunak; 4-kora drveta Spremnik i refleksija pozadine: 1-usp. odraz refleksija pozadine, refleksija 2 spremnika Reflektivnost brojnih prirodnih pozadina, poput trave i lišća drveća, naglo se povećava s pomakom na veće valne duljine, dok kora drveća i šljunak održavaju konstantnu vrijednost refleksije. Time se stvara kontrast koji omogućuje promatranje slike u području nedostupnom ljudskom vidu. Koeficijent refleksije spremnika, kao i drugog ljudskog objekta, zadržava svoju vrijednost u širokom rasponu valnih duljina, dok se refleksivnost pozadine povećava, čime se postiže kontrast potreban za detekciju u ovom spektralnom području.

Zaključci: 1. Budući da spektralni maksimum osjetljivosti ljudskog oka pada na valnu duljinu od 0,55 μm pod sunčevim svjetlom, a pri slabom osvjetljenju u sumrak pomiče se prema kraćim valnim duljinama do 0,51 μm, dok EHO maksimum u spektru ima tendenciju da bi se pomaknuo prema dugim valovima, postalo je potrebno pronaći način da se vidi u mraku. (1869. toplinske zrake dobile su naziv "infracrvene", za razliku od drugog također nevidljivog zračenja - ultraljubičastih (UV) zraka, otkrivenih 1801.). 2. Ultraljubičasti spektar se ne koristi za noćno gledanje zbog jake apsorpcije UV zračenja od strane atmosfere i mnogih drugih optičkih medija, dok IR zrake vrlo dobro propušta atmosfera i imaju niz fizikalnih svojstava koja im omogućuju da koristi se kao sredstvo za osvjetljavanje ciljeva (IR reflektori) u uređajima za aktivno noćno gledanje, te za izradu pretvarača za promatranje slika ciljeva u IC zrakama. 3. U oblačnom vremenu, noću, kada je nebo prekriveno gustim slojem oblaka, ozračivanje cilja IC zrakama pomoglo bi u otkrivanju cilja zbog naglog povećanja kontrasta u IC području, ali spektralna osjetljivost oka, ograničen valnom duljinom od 0,76 μm, ne pruža rješenje ovog zadatka. 4. Rješenje problema noćnog vida uvijek je bilo stvaranje uređaja koji je osjetljiv u području od 0,75-0,9 mikrona, s naknadnom transformacijom slike u tom rasponu u raspon valnih duljina dostupnih oku.

Cijevi pojačivača slike uređaja za noćno gledanje (NVD) Fotoelektrični prijamnici, čiji se princip temelji na odvajanju elektrona pod utjecajem zračenja (unutarnji fotoelektrični efekt), na kraju su omogućili prelazak na stvaranje cijevi za pojačivač slike. , a potom i uređaj za noćno gledanje. Platno staklo: 1-fotokatoda; 2-metalizirani luminiscentni zaslon; 3-stakleni cilindar; 4-tok elektrona; 5-elektrona koji nisu dobili dovoljnu akceleraciju kisik-cezij srebro fotokatoda fosforni sloj, s prozirnim metaliziranim ekranom Princip rada: - na fotokatodu se usmjerava tok IC zraka ili slika objekta u IC zrakama fokusirana lećom. takvog pretvarača, nazvanog Holstovo staklo; - njegovi kvanti izvlače elektrone s fotokatode, koji se pod djelovanjem ubrzavajućeg polja stvorenog visokim naponom šalju na ekran; - na mjestu sudara elektrona s fosforom javlja se sjaj koji se promatra okom. Nedostaci: -nema fokusiranja elektrona; - nejasna slika na ekranu. foton elektron foton hν 1>e >hν 2, gdje su hν 1 i hν 2 energije upadnog i emitiranog fotona s frekvencijama ν 1 i ν 2 ; h Planckova konstanta, jednaka 6,626 10 34 J s. e >hν 2, gdje su hν 1 i hν 2 energije upadnih i emitiranih fotona s frekvencijama ν 1 i ν 2 ; h Planckova konstanta jednaka 6,626 10 34 J s.">

Princip rada cijevi pojačivača slike s elektrostatskim fokusiranjem 1-fotokatoda; 2-prstenovi za fokusiranje; 3 - simbolička slika elektroničke leće; 4-putnje elektrona; 5-luminiscentni ekran; 6-anoda; 7-razdjelnik napona U ovoj cijevi pojačivača slike, elektronski snop je bio fokusiran pomoću prstenova za fokusiranje, na koje je doveden konstantni napon iz izvora struje visokog napona kroz razdjelnik napona. Prstenovi za fokusiranje formirali su ekvipotencijalna polja, nalik leći u smislu raspodjele napona u njima, zbog čega se ova vrsta fokusiranja počela nazivati ​​elektroničkom lećom, za razliku od druge metode fokusiranja, koja se provodi pomoću formiranja magnetskog polja magnetska leća (koristeći trajne prstenaste magnete ili induktore.

ŠEMA RADA NVD NULTA GENERACIJA (AKTIVNO) 1-objekt zračenja; 2-protok IC zraka; 3-IR osvjetljivač; 4-svjetiljka; 5-IR filter; 6-el.opt. uređaj; 7-leća; 8- okular; 9-EOP; 10-fotokatoda; 11-luminiscentni zaslon Pozitivni aspekti: Cijevi nulte generacije postale su osnova za stvaranje aktivnih uređaja za noćno gledanje, čija je pozitivna kvaliteta neovisnost o ENO vrijednosti, što omogućuje njihovu upotrebu u potpunom mraku: u zatvorenom prostoru, duboko rovovi, podzemni objekti. Nedostaci: 1. U uvjetima smanjene vidljivosti - kiša, magla, snježne padaline - domet promatranja u uređajima za aktivno noćno gledanje je naglo smanjen, jer kapi kiše, snježne pahulje i čestice magle reflektiraju zračenje IR iluminatora, stvarajući tzv. fotokatoda cijevi pojačivača slike uređaja. 2. Isključena je skrivenost i iznenada otvaranje vatre, budući da protivnik lako otkriva aktivne uređaje za noćno promatranje s uključenim IC osvjetljivačem.

Karakteristike fotokatoda korištenih u uređajima za noćno gledanje Kisik-cezijeva srebrna fotokatoda S1 Neznatna vrijednost osjetljivosti na zračenje - nešto više od 2 mA/W - i nizak kvantni prinos - oko 0,4% - nisu davali mogućnost promatranja objekata u prirodnoj noći osvjetljenje. Kao rezultat toga, cijev za pojačivač slike s ovom fotokatodom našla je primjenu u uređajima za aktivno noćno gledanje koji koriste aktivnu metodu osvjetljavanja cilja. S11 na bazi zemnoalkalijskih metala - kalija, natrija i cezija s dodatkom antimona Bilo je moguće povećati kvantni prinos u odnosu na S 1 za gotovo 3 puta. Ima beznačajnu vrijednost termionske emisije. S11 nije našao primjenu u cijevi pojačivača slike, budući da njegova spektralna karakteristika ima maksimum u području valne duljine od 0,4 0,6 μm, što nije od interesa za noćno gledanje. S20 je višealkalni tip koji ne zahtijeva hlađenje i istovremeno ima visok kvantni prinos u spektralnom području, što omogućuje rad NVG-a u ENO uvjetima. Karakteristike fotokatoda koje se koriste u cijevima za pojačavanje noćnog vida Višealkalne fotokatode - S20ER i S20 Na temelju njih izrasla je nova generacija cijevi za pojačavanje slike koja zadovoljava uvjete rada u spektralnom području koje leži izvan valne duljine od 0,7 μm, kako bi se koristite ovo najučinkovitije područje za noćno gledanje sa slikama poboljšanja svjetline koje pružaju mogućnost stvaranja pasivnih uređaja koji rade u EHO uvjetima bez osvjetljenja.

Modularna cijev pojačivača slike nulte generacije s pločama od optičkih vlakana (FOP) umjesto staklenih ulaznih i izlaznih prozora u cijevi pojačivača slike. FOP se sastoje od mikroskopskih svjetlovoda od staklenih vlakana koji mogu prenijeti sliku visoke jasnoće i omogućili su korištenje sfernih katoda i zaslona, ​​što je značajno pojednostavilo elemente sustava za fokusiranje i osiguralo prijenos slike visoke rezolucije. Kao rezultat toga stvorene su ICT cijevi modularnog dizajna s fotokatodama i zaslonima promjera 18, 25 i 40 mm. Novi uređaji predstavljaju prijelaz s aktivnih uređaja za noćno gledanje na pasivne uređaje za noćno gledanje koji koriste poboljšanje slike. Cijev je jednokomorni pretvarač ili jednokomorna cijev. Napon ubrzanja takve cijevi je 15 kV. 1-IR zračenje; 2 optički ulazni prozor; 3-elektrode za fokusiranje; 4- svjetlovodni izlazni prozor; 5-vidljivo zračenje; 6- fosforni ekran; 7-fotokatoda; 8-elektronski snopovi Nedostaci Cijev daje dobitak od oko 80, što omogućuje promatranje u uređajima za noćno gledanje koji se temelje na njemu samo u noći obasjanoj mjesečinom, pa čak iu slučaju kada je predmet koji se razmatra na otvorenom mjestu. U manje povoljni uvjeti uređaj s takvom cijevi ne nudi rješenje problema noćnog vida.

Trokomorna cijev za pojačivač slike od tri pojačala povezana optičkim vlaknom Spajanjem izlaznog ekrana jedne modularne cijevi s ulaznom fotokatodom druge daje značajno povećanje svjetline slabo osvijetljene slike projicirane na ulaznu fotokatodu prve cijevi. . Cijev za pojačivač slike ovog tipa naziva se dvokomorna ili jednostupanjska cijev za pojačivač slike, budući da je prva kamera pretvarač slike iz infracrvenog u vidljivo, a druga je kaskada za pojačavanje svjetline slike. Trokomorni pretvarač naziva se dvostupanjski pretvarač, jer ima dva stupnja pojačanja. Dobitak raste s brojem stupnjeva: -jednokomorni cijevni pretvarač oko 80; -dvokomorni - već 4000; -trokomorni - reda To je omogućilo stvaranje na njegovoj osnovi uređaja za noćno promatranje za promatranje noću u ENO uvjetima bez osvjetljavanja ciljeva IR reflektorom, odnosno apsolutno pasivno promatranje koje se ni na koji način ne demaskira. Nedostaci - ograničena količina fluktuacije fotona, koja sprječava daljnje povećanje pojačanja povećanjem napona ubrzanja u stupnjevima pojačanja; - smanjenje razlučivosti od kaskade do kaskade (na izlazu je otprilike polovica; - visoka osjetljivost kaskadnih pojačala svjetline na odsjaj. Uređaji za noćno promatranje I generacije s visokom osjetljivošću i niskom razinom buke našli su primjenu kao ciljnici za teško naoružanje i dugotrajne uređaji za promatranje dometa i u službi su vojski mnogih zemalja svijeta.1-IR zračenje; 2-ulazni prozor s optičkim vlaknima; 3-fokusne elektrode; 4-spojna ploča s optičkim vlaknima; 5-izlazni prozor s optičkim vlaknima; 6- svjetlo; 7- fotokatoda; 8-fosforni ekran; I-prvi stupanj; II-drugi stupanj; III-treći stupanj

Pojačala II generacije (metoda umnožavanja elektronskog snopa formiranog djelovanjem vanjskog zračenja na fotokatodu, umjesto metode korištene u UYaI prve generacije metode ubrzanja fotoelektrona primjenom visokog napona) Opće načelo rad: Kada se fotoelektroni emitiraju s fotokatode, usmjeravaju se izravno na obližnju ploču, koja se naziva mikrokanal i koja je disk s ogromnim brojem mikroskopskih kanala, koji su fotoelektronski množitelji, ekscitacijom u kanalima efekta sekundarnih emisija elektrona. (elektronički protok nije podvrgnut fokusiranju i projekciji na fosforni ekran) Mikrokanalna ploča, sadrži 1 milijun 760 tisuća mikroskopskih kanala (5000 po 1 mm 2) promjera 12 mikrona svaki. Veličina i broj mikrokanala variraju ovisno o namjeni. Duljina MCP kanala je oko 45 njegovih promjera. Kanali imaju nagib tako da elektron emitiran iz fotokatode ne leti duboko, već se, udarivši u rub, reflektira od njega u obliku skupa, tvoreći lavinski proces. Prednosti: 1. Kao rezultat sekundarne emisije elektrona, svjetlina sjaja je desetke tisuća puta veća od svjetline infracrvenog zračenja na fotokatodi cijevi. 2. Primijenjeni visoki napon (oko 1 kV) je deset puta manji od napona potrebnog za napajanje kamera prve generacije. 3. Omogućuje reprodukciju slike nakon MCP-a bez fokusiranja, što značajno smanjuje aksijalnu duljinu cijevi. Za povećanje razlučivosti ispred MCP-a koristi se elektronička optika s povećalom. 1-primarni elektron; 2-sekundarni elektroni; 3-stijenka mikrokanala; 4- lavina elektrona na izlazu; 5-elektroda; 6-naponski izvor

Vrste UNR cijevi 2. generacije (tip 1) Nalikuje jednokomornoj cijevi za pojačivač slike nulte generacije s fotokatodom i elektroničkom fokusirajućom lećom, s jedinom razlikom što u cijevi s UNR 2. generacije, protok elektrona iz fotokatoda ulazi izravno u MCP, dok se u cijevnoj generaciji nulte generacije fokusira elektronskom lećom na ekran. Protok elektrona pojačan mikrokanalnom pločom ubrzava se intenzivnim jednoličnim električnim poljem formiranim u uskom vakuumskom procjepu i bombardira luminiscentni zaslon na kojem se pojavljuje vidljiva slika. Pojačalo ima pojačanje svjetlosnog toka do 1000 puta s pojačanjem do 50 000, što omogućuje izradu uređaja za noćno gledanje koji rade na niskim razinama ENO. Pojačivač slike II generacije na MCP: 1-IR zračenje; 2 optički ulazni prozor; 3-vakuum; 4-fokusirajuće elektrode; 5-snop elektrona; 6 izlazni prozor od optičkih vlakana; 7-vidljivo zračenje; 8-zaslon; 9-mikrokanalna ploča; 10-fotokatoda

Tipovi UNU cijevi 2. generacije (tip 2) Drugi tip pojačala 2. generacije koristi elektronski prijenos slike dva puta: od fotokatode do MCP ulaza i od MCP izlaza do luminiscentnog zaslona. Učinak se postiže posebnim tehnikama u tehnologiji i dizajnu (vakuum transfer tehnologija). Cijevi izrađene ovom tehnologijom nazivaju se slojevitim cijevima i vrlo su kompaktne. Uz pomoć slojevite cijevi, slika u uređaju za noćno gledanje se reproducira bez izobličenja ulazne i izlazne veličine, tj. samo se povećava svjetlina slike. Ako je potrebno, cijev je opremljena optičkim elementom na izlazu, koji omogućuje rotaciju slike za 180 °, što može značajno smanjiti duljinu uređaja za noćno gledanje. Cijev pojačivača slike III s fotokatodom od galijevog arsenida: 1-fotokatoda; 2-mikrokanalna ploča; 3- ekran; 4 optička vlakna element rotacije slike od 180°; 5-toroidno napajanje

Prednosti II generacije pojačivača slike 1. Lakoća, kompaktnost, mogućnost korištenja u prijenosnim uređajima. 2. Manje osjetljiv na bljeskove nadolazećih hitaca, baklji rasvjetne opreme i signalnih svjetala. Kada svjetlosno tijelo uđe u vidno polje druge generacije uređaja za noćno promatranje, osvjetljenje je lokalne prirode i događa se unutar kutne veličine izvora svjetlosti, bez stvaranja aureole, kao kod uređaja za noćno promatranje prve generacije. 3. Uređaji za noćno promatranje II generacije omogućuju promatranje ciljeva na udaljenosti koja premašuje domet djelovanja uređaja za noćno promatranje prve generacije za 1,5 puta po mjesečini i 1,8 puta po zvjezdanoj noći.

III generacija pojačivača slike Ove cijevi, kao i cijevi II generacije, koriste MCP kao UNU. Značajka cijevi treće generacije je visoko učinkovita fotokatoda koja se temelji na negativnom učinku afiniteta elemenata III i V skupine periodnog sustava Mendelejeva - galijevog arsenida. Fotoelektroni koji nastaju tijekom apsorpcije svjetlosnih kvanta galijevim arsenidom dospiju na površinu na granici s vakuumom, za razliku od prekursora (S20ER i S20). - Prednosti: - emisija fotoćelija je povećana za gotovo 4 puta u usporedbi s fotokatodama druge generacije zbog korištenja spektralnog zračenja valne duljine od oko 0,9 mikrona, što osigurava visoke razlučivosti ciljeva u ovom spektralnom području, gdje kontrast doseže njegovu maksimalnu vrijednost, što znači povećanje dometa detekcije i identifikacije ciljeva u odnosu na prirodne pozadine; -NVD s pojačalom III generacije razlikuje se od NVD II generacije većom učinkovitošću fotokatode pri osvjetljenju lx ili manje zbog napredovanja u područje s valnom duljinom od 0,9 μm, dok NVD s UYaI II generacije osigurava rad pri većem osvjetljenju; - mikrokanalna ploča je postavljena na udaljenosti od desetinki milimetra od fotokatode uz ubrzavajući napon od oko 1000V, što osigurava visoku kompaktnost cijevi. Spektralne karakteristike fotokatoda II (S20) III (GaAs) generacije: 1 - S20; 2- GaAs

Zahtjevi za uređaje za noćno gledanje 1. Osiguravanje visoke kvalitete slike s ravnomjernom razlučivošću u cijelom vidnom polju. 2. Dovoljna svjetlina slike. 3. Ispravna raspodjela svjetline na području slike. 4. Prisutnost automatske kontrole svjetline za zaštitu od jakog svjetla. 5. Dovoljan domet promatranja. 6. Snaga. 7. Zaštita od prljavštine i vlage. 8. Svestranost snage. 9. Praktičnost i jednostavnost korištenja uređaja.

Opći blok dijagram NVD 1 - leća; 2 - cijev pojačala slike; 3 - kolimatorska leća (povećalo); 4 - odvajajuća prizma; 5 - teleskopski sustav; 6 - ugrađeni izvor napajanja; 7 - autonomno napajanje; 8 - UE; 9 - niskonaponski pretvarač napona; 10 - kabel; 11 - adapter; 12 - mlaznica (uklonjiva)

ESEJ

" Optički uređaji"

1. Svjetlosni filtri

Uz pomoć svjetlosnih filtara obično se jedan dio spektra odvoji od ostalih. To znači da se traži svjetlosni filtar s oštrim rubom apsorpcije kako sa strane dugovalnog dijela spektra, tako i sa strane kratkovalnog dijela spektra. Žuti ili crveni filtri imaju krivulju apsorpcije koja naglo pada u kratkovalnom dijelu spektra. Uz njihovu pomoć, možete odrezati dio spektra kratke valne duljine s gotovo bilo kojeg željenog mjesta. Filtri ove vrste su komercijalno dostupni; možete naručiti željenu apsorpcijsku karakteristiku i dobiti filtar odgovarajućih svojstava. Puno je teže postići, upotrebom obojenih staklenih filtara, krivulju apsorpcije koja naglo pada u dugovalnom dijelu spektra ako se na homogenost stakla postavljaju visoki zahtjevi. U ovom slučaju koriste se želatinski filtri obojeni organskim bojama. Neke smjernice za proizvodnju takvih filtara dane su u nastavku.

Usko područje spektra može se izolirati kombinacijom Schottovih filtara. U tu svrhu vrlo je korisno koristiti filtre za smetnje. Odlikuje ih visok stupanj prozirnosti i usko područje prijenosa. Pomoću interferencijskih filtara vrlo je zgodno izolirati određene linije iz linijskih spektara spektralnih svjetiljki. Uzastopnom primjenom dvaju ili više filtara smetnji iste vrste, odašiljana pozadina može se značajno prigušiti. Filtri za smetnje proizvode se s maksimalnim prijenosom od n = 225 liga do infracrvenog područja. Proizvodnja filtara za ultraljubičasti dio spektra još uvijek je povezana s nizom poteškoća. Nedavno su se na tržištu pojavili interferencijski filtri za rubove spektra i pojedine linije. Različitim kombinacijama takvih filtara može se dobiti bilo koja data spektralna širina pojasa.

Najbolje je kupiti filtere za smetnje. Pokušaj da sami napravite takav filter nema smisla.

Pri uporabi interferencijskih filtara treba imati na umu da se njihova propusnost mijenja s promjenom smjera upadnih zraka. Interferentni filtri u toku snopa malo se zagrijavaju, jer imaju vrlo malu apsorpciju. Energija koja ne prolazi kroz filter se reflektira. Stoga je potrebno poduzeti mjere za isključivanje štetnih učinaka reflektiranih zraka. Stakleni filtri, koji imaju visoku apsorpciju, jako se zagrijavaju tijekom intenzivnog zračenja, te im se mijenja krivulja apsorpcije. Spektralna granica crvenih filtara pomiče se u crveno područje spektra s porastom temperature. S tim u vezi napominjemo da granica transmisionog spektra vruće kvarcne žarulje visokotlačne živine žarulje leži u području valnih duljina > 254 mmk.

Boje se unose u otopine želatine, koje se suše na staklenim pločama. Recepte za 41 želatinski filter objavio Hodgman. U nastavku donosimo neke od njih. Staklene ploče najprije se moraju očistiti otopinama kaustične sode u vodi i kalijevog dikromata u sumpornoj kiselini; želatina se izvaže, pere sat vremena na hladnom ognjištu i gnječi. Zatim uzmite 20 G. suha želatina 300 cm 3 vode, otopiti na temperaturi od 40 ° C i filtrirati. Ova otopina želatine se zagrije na 45°C, pomiješa s bojom i izlije pipetom na staklenu ploču, očišćenu kako je naznačeno; ploča je predinstalirana vodoravno i zaštićena od prašine. Ovako pripremljene dvije ploče nakon sušenja lijepe se kanadskim balzamom.

Otopina želatine, ako joj se doda šećer, još će se bolje zalijepiti za staklo. Timol je prikladan za dezinfekciju otopine želatine: mali komad ove tvari, nalik kamforu, baca se u otopinu. Kao glavni supstrat može se koristiti "krom želatina": do 100 cm 3 Doda se 1% otopina želatine 5 cm 3 5% otopina kromne stipse.

Međutim, izrada dobrog filtra ipak zahtijeva određena znanja o posebnim svojstvima bojila i poznavanje određenih metoda rada s njima; mora se misliti da je E.J. Wall je bio u pravu kada je sam prestao proizvoditi ove filtre u boji. Stoga je u svakom slučaju potrebno prije svega detaljno se upoznati s monografijama navedenog autora na tu temu ili s Weigertovom monografijom. Kod svih filtera u boji u kojima je boja otopljena u želatini postoji opasnost da im se boja promijeni u roku od nekoliko mjeseci ili godina, pogotovo ako je sloj zalijepljen kanadskim balzamom i ako je filter dugo bio na svjetlu. vrijeme. Želatinske folije u boji komercijalno su dostupne od brojnih tvrtki.

Možemo preporučiti i tzv monokromatski filteri, trake gotovo iste širine koje su jedna uz drugu i odvojene od spektra. Postoje dvije vrste monokromatskih filtara: za šire i za uže spektralne regije. Ako se područje prijenosa sužava, tada se smanjuje i maksimalna vrijednost prijenosa - za nekoliko postotaka. Monokromatski filtri mogu se uspješno koristiti za uklanjanje zalutale svjetlosti u jednostavnim monokromatorima.

Kod sivih stakala transmisijska krivulja, općenito govoreći, ne pokazuje ovisnost o valnoj duljini. Izvan crvenog dijela, stupanj prozirnosti u većini slučajeva dramatično raste. Ovo se svojstvo mora imati na umu kada se takva stakla, na primjer, u obliku klina, koriste kao prigušivač u spektralnom aparatu. Selektivnost sivog filtra postaje vrlo važna s vrlo gustim filtrima. Fotografski dobiveni sivi filteri su relativno neselektivni. Nažalost, oni imaju tendenciju malo raspršiti svjetlost u većini slučajeva, tako da pri korištenju ovih filtara, raspršene zrake mogu izazvati dodatni svjetlosni učinak.

Mnogo je lakše napraviti filtere za tekućine. Otopina za bojanje se izlije u kadu s ravnim paralelnim zidovima. Za tu svrhu vrlo su prikladne cilindrične staklene posude, spomenute na str. sa strane je u posudu zalemljen proces za punjenje tekućinom. Opće poznato Leyboldove posude; za njih, kao i za proizvodnju malih kiveta, vidi Weigert. Tekući filteri iz nekoliko dobro definiranih slojeva postavljenih jedan iza drugog mogu se relativno jednostavno sastaviti pomoću odgovarajućih kiveta.

Obojene anorganske soli posebno su prikladne za punjenje tekućih filtara, budući da pokazuju potpunu otpornost na svjetlost.

Sljedeće upute preuzete su iz Gibsonovog rada,

4400 A: 5% vodena otopina kalijevog fericijanida,

5000 A: 6% vodena otopina kalijevog dikromata, "

6000 A: bakrov oksid ili staklene ploče s ožiljcima,

780: jod u ugljikovom disulfidu,

8200 A: ebonit; propusnost ploče debljine 0,3 mm na 1 lux 37%, na 2 mk 61%.

Ispod su podaci o raznim infracrvenim filterima. Ove filtre, kao i brojna bojila, istraživao je Merkelbach u rasponu od 0,6 do 2,8 mk.

Drugi razred

Filtri s definiranom granicom propusnosti dugih valnih duljina: 1 sloj vode cm. Propusnost pri l=1 mk 80%, pri l= 1,5 leka 0%.

57 G. bakreni sulfat na. 1 litra vode, sloj debljine 1 cm. Otopina prolazi kod l = 5800 A 80%, počevši od l = 7500 A u smjeru dugih valova je neprozirna.

Poluzasićena vodena otopina željeznog klorida prolazi u sloju debljine 10 mm: pri l=0,7 mk 40%, pri l=0,8 jitk 5%, pri n=0, i mk 0%. Nažalost, rješenje je nestabilno. Staklo BG 19 od Schotta debljine 2 mm prolazi: kod l=0,55 mk 90%, pri l=0,7 mk 50% i kod l od 0,9 do 2,8 juk manje od 5% svjetla koje pada na njega.

Crveno svjetlo se jače apsorbira od kratkovalnog plavo-zelenog filtra gore navedene tvrtke, kao i pruskog plavog.

Filtri za posebne namjene

Ako se, prema metodi koju je predložio Pfund, celuloidni filmovi tretiraju parama selena, tada se dobije crni sloj, koji, kako su pokazali Barnes i Bonner, zajedno s kvarcnom pločom debljine 0,7 mm propušta zrake samo s valnim duljinama preko 40 liga. U radu su prikazane krivulje apsorpcije između 1 i 120 jitk.

Zlatni slojevi, koji su 73% prozirni za zelenu svjetlost, isključuju, prema Kisfaludiju, crvene i infracrvene zrake.

U većini slučajeva, tri filtra koje je predložio R.V. Drvo: sljedeći sloj žbuke

Postava: 10 mg nitrozodimetilanilin na 100 ml vode, debljine 5 mm; ovaj filter je nepropustan za zrake valne duljine od 5000 do 3700 A i propusni za valne duljine od 3700 do 2000 A. Tijekom dugotrajnog skladištenja otopina postaje nepropusna za ultraljubičaste zrake bez promjene boje. Tanki srebrni sloj proziran je za zrake valne duljine od 3400 do 3100 A. Krivulja propusnosti ovog sloja zrcalna je slika njegove krivulje refleksije svjetlosti. Da bi se napravio takav filter, kvarcna ploča se posrebri, čime se postiže sloj takve debljine da se, gledano kroz nju, Sunce čini kao plavi disk, a obrisi kuća na pozadini svijetlog neba više se ne vide. . Na srebrni sloj stavlja se prsten od filter papira impregniranog olovnim acetatom; tada je na ovaj prsten postavljena kvarcna ploča. U ovom obliku, filter se čuva više mjeseci.

Woodnish je također primijetio da vrlo tanki slojevi alkalijskih metala, koji su već potpuno neprozirni za vidljivo svjetlo, propuštaju svjetlo kratke valne duljine. Takav sloj se može dobiti isparavanjem vrlo pažljivo pročišćenog alkalijskog metala; pare se talože na stijenci kvarcne tikvice. hlađen tekućim zrakom; Wood je opisao tehniku ​​za pripremu takvih slojeva, ali se ne može smatrati jednostavnom. O'Brien, kao i Watstone i Hurst, nastavili su raditi na ovom filtru. Granice propusnosti leže za

Cs na 4400 Rb 3600 K 3150 Na 2100 Li ostaje neproziran do 1400 A.

Dressler i Rikk opisali su svjetlosni filtar koji omogućuje da se relativna spektralna osjetljivost selenske fotoćelije gotovo potpuno približi osjetljivosti našeg oka.

Ne preporuča se samostalno izraditi takav svjetlosni filtar, treba ga kupiti već gotovog, budući da svaka fotoćelija zahtijeva poseban poseban odabir svjetlosnog filtra. Osim toga, preporuča se povremeno provjeravati točnost instalacije.

Relativno usko područje blizu bilo koje valne duljine može se izolirati dobro poznatim Christiapsenovim filtrom. Jedan takav filter za valne duljine od 3 do 90 mk ukratko opisali Barnes i Bonner. Prethodno je za izolaciju potrebnog raspona valnih duljina korištena promjena temperature kivete s otopinom; Aye koristi otopinu spojeva kalijevog i barijevog bromida i jodortata, koji je relativno neosjetljiv na promjene temperature. Prema podacima autora, odabrano područje spektra moguće je mijenjati odabirom odgovarajuće koncentracije otopine. Ako se za izolaciju pojedinačnih linija u spektru živine žarulje koriste samostalni tekući filtri, tada se mogu preporučiti sljedeće kombinacije filtara. Ove kombinacije su primjenjive na isti način kao i filtri, osim interferencijskih. ■

Žuti dublet 5790/69 A može se raspoznati ako se spektar živine žarulje propusti kroz sloj gotovo zasićene otopine kalijevog dikromata debljine 5 cm.

Zelena linija 5461 A. U kiveti napunjenoj vodom otopite toliku količinu tartrazina koliko je potrebno da plave linije nestanu; za kontrolu koristiti džepni spektroskop. Žuti dublet se uklanja dodavanjem komercijalno dostupnog neodim nitrata. Rješenje je gotovo neograničeno stabilno. Filter je izvrstan za spektroskopske i polarimetrijske studije, kao i za mikrofotografiju. Također je moguće koristiti didimijsko staklo, koje je, međutim, prilično skupo, jer je potreban sloj debljine do 2 mm. cm.

Grupa linija 4358–4347 Smjesa 8 G kinin sulfat sa 100 cm 3 kap po kap dodaju se destilirana voda i razrijeđena sumporna kiselina dok se ne otopi pufnasti sloj bijelog taloga koji se istaložio na početku; njegovo otapanje nastupa iznenada. Sloj te tekućine debljine 2 cm u kombinaciji s običnim kobaltnim staklom prenosi, osim gore navedene skupine linija, samo tragove zelene linije. Ako je potonje nepoželjno, tada se otopini dodaje pempo-rodamin B. Budući da otopina kinin sulfata nakon dužeg izlaganja svjetlu posmeđi, Pfund preporučuje otopinu natrijevog nitrata s debljinom sloja od 12 mm; prozirnost mu je 65% za 4358 A, a 1% za 4047 A.

Možda čak i bolja za ovu svrhu, koju su nedavno predložili Sunny i njegovi suradnici, je mješavina 6% otopine nitrobenzena u alkoholu s 0,01% "rosamine 56 extra"; sloj mu je debeo 1 cm preskače liniju 4358 A, ali slabi susjedne linije na 0,1%; mora se istaknuti da je ovaj filter malo osjetljiv na djelovanje svjetla.

Za liniju 3125 Backström je ukratko opisao sljedeći filter: otopina 14 G. nikal sulfata i 10 g kobalt sulfata na 100 cm* destilirana voda; ovaj svjetlosni filter propušta pri sloju debljine 3 cm 3,5% od linije 3342 A, ali 96% od linije 3125 A; proziran je do minimalno 2300 A. Ako još 45 G. bezvodnog kiselog kalijevog ftalata, koji dobro apsorbira kratke valove, tada je intenzitet već susjedne linije 3023 A prigušen na 0,1%, dok linija 3125 A zadržava visoku propusnost. Jednostavan, ali ne baš dobar apsorber je posrebrena kvarcna ploča.

Za označavanje linije 2536 A prema Oldenbergu, možete koristiti kvarcnu tikvicu promjera 40 mm, napunjen klorom do tlaka od približno 6 bankomat. Linija 4358 A i dalje će biti znatno oslabljena, ali dugovalne linije nisu vjerojatne.

Korištenjem staklenih filtara i uobičajenih komercijalno dostupnih spektralnih svjetiljki moguće je izolirati linije koje su gotovo ravnomjerno raspoređene kroz cijeli spektar. Za razliku od tekućih filtera, stakleni filter ima prednost jer je gotovo beskonačno stabilan. U priručniku za fiziku i kemiju, D'Ans i Lax, dane su kombinacije filtara i njima odgovarajućih spektralnih svjetiljki.

Za vidljivo i ultraljubičasto svjetlo, prozirni metalni slojevi platine, rodija, antimona naneseni isparavanjem na kvarcne ploče daju dobre rezultate.

Teysing i Göbert su elegantnom tehnikom izradili sivi filtar čija je apsorpcija u području valnih duljina između 3000 A i 2,3 mk je praktički konstantna. Da bi to učinili, na jedan sloj nanijeli su drugi sloj, čija se apsorpcija smanjuje sa smanjenjem valnih duljina, čija se apsorpcija mijenja u suprotnom smjeru.

Polarizirajuće folije, koje sada proizvode razne tvrtke, mogu se koristiti kao filtri promjenjive neutralne gustoće kada se prekriže. U mnogim slučajevima, polarizacijski filmovi se s velikim uspjehom koriste umjesto polarizacijskih prizmi. Kada se križaju, najbolji od njih smanjuju svjetlinu svjetlosti stotinama puta. U usporedbi s polarizirajućim prizmama, imaju prednost većeg vidnog polja. Filmovi se mogu izraditi u gotovo neograničenim veličinama. Ponekad se javljaju poteškoće zbog potrebe da se osigura njihova toplinska stabilnost. Polarizatori se mogu pouzdano zaštititi od vlage, ako je ikako potrebno, lijepljenjem između staklenih diskova.

S jedne strane, proizvodnja polarizirajućih filtara ove vrste, s druge strane, proizvodnja filmova s ​​dvolomnošću potiče dizajn rotacijskih disperzijskih filtara. Ovu vrstu filtera opisao je prije mnogo godina R.V. U ud pri odvajanju komponenti natrijeve linije; filtere ovog tipa razvili su Layot, Ehman, Regius i Haase. Filtar s Lyotovom rupom prošao je traku širine 2 A pri prozirnosti od 13% u zelenom dijelu i 3 A pri 24% u crvenom dijelu.

2. Zrcalne površine

A) metali

Rezultati vrlo brojnih eksperimentalnih istraživanja u ovom području dovode do sljedećih kvalitativnih zaključaka. Na dugim valnim duljinama, nekoliko mikrona, većina metala reflektira od 90 do gotovo 100% upadne svjetlosti. od 15 mk do gotovo 4000 A srebro nadmašuje sve druge metale u refleksiji; u infracrvenom području do 8500 A zlato reflektira na isti način kao i srebro. Mjed je također vrlo dobar reflektor u području dugih valnih duljina. Rezultati takvog rada grafički su prikazani na sl.

Reflektivnost srebra i aluminija

Poznato je da sa smanjenjem valnih duljina jako opada reflektivnost svih metala, osim silicija. metalno ogledalo, ili takozvana Brashear legura, koja se posebno koristi za reflektirajuće difrakcijske rešetke, sastoji se od 68% bakra i 32% kositra. Prema Pfundu, u regiji Lyman najbolje reflektira kvarc, a najlošije metal zrcala.

B) Slojevi koji smanjuju refleksiju

Slojevi koji eliminiraju ili smanjuju refleksiju trenutno se široko koriste u optici. Metode taloženja tankih slojeva, poput magnezijevog, kalcijevog ili litijevog fluorida, postale su tehnički vrlo napredne. U tehničkoj optici već se počinju koristiti višeslojni premazi koji uklanjaju refleksiju. Također je značajno povećana čvrstoća slojeva. Prije svega, slojevi naneseni iz plinske faze imaju praktički tvrdoću stakla, gotovo su neuništivi. Tehnike taloženja parom razvio je Geffken. Smanjenje refleksije na takvim slojevima je prilično značajno. Koeficijent refleksije od njih u maloj mjeri ovisi o valnoj duljini i ima vrijednosti od 0,2 do 1% . Pri korištenju višeslojnih premaza smanjuje se ovisnost refleksije o valnoj duljini. Također se mogu dobiti zrcala s visokom refleksijom i niskom apsorpcijom. Međutim, to zahtijeva paran broj slojeva.

U tablici. naznačena je prozirnost i raspršenost svjetlosti optičkim sustavom koji se sastoji od određenog broja površina, uz pretpostavku da se c, = 5% ili Q 1 = I% svjetlosti koja upada na nju reflektira na svakoj površini. Očekivano, dobitak zbog smanjenja refleksije s dvije površine je neznatan, ali s povećanjem njihova broja postaje toliki da se, primjerice, na 30 površina štetno raspršeno svjetlo smanjuje gotovo šest puta zbog relativnog povećanje stupnja prijenosa za faktor tri.

3. Mikroskop i njegov pribor, osobito za termički rad

Mikroskop, tj. rasvjetni uređaj, okular i leća, jedan je od široko korištenih instrumenata. Istaknimo i dodatnu opremu, npr. komoru za rad na niskim temperaturama; u ovom slučaju objekt se nalazi u ravnoj komori, kroz koju teče suhi plin koji je prošao kroz rashladnu kupku. Za rad na temperaturama između - 130 i - i kristala.

U mikroskopskom promatranju faznih prijelaza, procesa taljenja ili stvaranja monokristala na visokim temperaturama, mali uzorci tvari mogu se u nekim slučajevima staviti na električki grijanu metalnu traku u obliku slova U. Ova traka, izrađena od legure 60% Pt -) - 40% Rh, služi kao mikropeć. Traka ima dimenzije: debljina 0,01 mm, širina 8 mm, duljina stranice 10 mm, udaljenost između njih 1.2 mm; zrak u ovoj peći se zagrijava na temperaturu od preko 1800 ° C; ova se temperatura može održavati dulje vrijeme. Temperatura se može odrediti iz grafikona njezine ovisnosti o struji žarne niti, čije se točke dobivaju kao poznata tališta određenih tvari. Tvari prikladne za ovu svrhu navedene su u nastavku i navedena su njihova tališta:

K 2 SO 4, CaO -MgO -2Si 0 2, BaO -2Si 0 2, CaO Al 2 O s ^ SiO 2, mješavina 15% MgO i 85% SiO 2. U metodi koju je predložio Ordway, kap taline se drži kapilarnim silama na površini Pt-PtRh termoelementa zagrijanog visokofrekventnom izmjeničnom strujom. Stalni pritisak na grijanom termoparu služi za mjerenje temperature. Krug za mjerenje temperature mora biti zaštićen od djelovanja izmjeničnog napona filtrima duž cijele duljine termoelementa. Apsolutna pogreška u mjerenju temperature na 1420°C je 5°. U Velx metodi, krug mjerenja temperature i krug grijača potpuno su odvojeni. Termoelement se zagrijava jednim poluvalom izmjenične struje od 50 perioda. Tijekom drugog poluvala, termoelement je spojen na kompenzacijski krug za određivanje termo-EMF.

Za mikroskopiranje metala na visokim temperaturama postoje "tvornički grijaći stolovi. Imaju vakuumski nepropusne posude u kojima se mali polirani komad metala koji se proučava zagrijava u visokom vakuumu ili zaštitnoj atmosferi i proces promjene njegove površine s temperaturom je promatranom.

Instalacija za istraživanje polarizacijskim mikroskopom na niskim temperaturama. Shema pričvrsne kamere na polarizacijski mikroskop.J- objektiv mikroskopa, 2 - pluteni prsten,3 - šuplja ploča sa zalemljenom mjedenom cijevi4, spušten u posudu 6 s tekućim zrakom 5.7 - termoelement,S- posrebreno metalno ogledalo9 - komora za hladni zrakbla - mesingana cijev debelih stijenki,i- staklena cijev12 - kućište za cijevyu, 13– dodatni grijač,14 - porculanska cijev,15 - ploča sa zalemljenom mjedenom cijevi16, uronjen u posudu ispunjenu tekućim zrakom17, 18 - grijač, 19 - dyoar, 20 – prsten od pluta,21 - prstenasta ploča koju podupire postolje mikroskopa22.

Stanje leće - objekt ne može biti manji od 2,5-3 mm, tada kod normalnih leća maksimalno moguće povećanje ne prelazi 250–300. Pregled razvoja metalografskih metoda i rezultata dobivenih njima daje Reinacher 18). Pfeiffer opisuje kućni grijaći stol za ispitivanje legura koje se lako oksidiraju mikroskopom. Grijač se nalazi na šupljem kvarcnom držaču zatvorenom u vodeno hlađenom staklenom kućištu; držač je zatvoren dijelom od taljenog kvarca s kvarcnom podloškom koja je spojena na njega. Peć za grijanje sastoji se od dvije spojene Al Oz cijevi kroz koje prolaze žice od platine. . Za mjerenje temperature uzorka koji se stavlja u peć koristi se termoelement. Žice pod strujom i žice termoelementa spojene su u staklo kako bi se osigurala nepropusnost spoja.

Metode prigušenja refleksije brzo se poboljšavaju. Slabljenje refleksije postiže se ili promjenom kemijskog sastava graničnog sloja leća ili se na njih taloži sloj s drugačijim indeksom loma.

U posljednje vrijeme vrlo brzo napreduje infracrvena mikroskopija u kojoj se koriste reflektirajući mikroskopi. Veliki napredak u procjeni nepravilnosti na površinama postignut je fazno kontrastnim mikroskopima. U ultraljubičastom mikroskopu uspješno se koristi i metoda faznog kontrasta.

Jednostavan mikromanipulator sastoji se od okvira s dvije drvene letvice postavljene pod pravim kutom, koje su povezane s mikroskopom i omogućuju pomicanje na njih pričvršćenih mikroiglica, mikropipeta i mikroelektroda.

Pfeiffer vakuumski grijaći stol

Optički uređaji otvorio je čovjeku dva po veličini polarna svijeta - kozmički golemih prostranstava i mikrokozmički nastanjen najmanjim organizmima. Televizijski prijenos, filmska demonstracija, brzo snimanje terena, precizno mjerenje udaljenosti i brzine mogući su samo uporabom optičkih instrumenata.

Najčešći uređaji koji oblikuju slike. To su teleskop i dalekozor, mikroskop i povećalo, kamera i dijaprojektor... Projekcijski aparat jedan je od najkarakterističnijih uređaja koji oblikuju sliku (slika 1). Ako je projektor prilagođen za prikaz filma, naziva se filmska kamera. Ako se koristi za demonstraciju prozirnica, onda je to dijaprojektor. U dijaprojektoru se prozirna fotografija - dijapozitiv D, osvijetljena svjetlošću kondenzora K, postavlja blizu žarišne ravnine leće tako da se na ekranu dobije jasna slika. Veličina slike ovisi o udaljenosti projektora od platna. Prilikom promjene ove udaljenosti potrebno je promijeniti položaj leće u odnosu na prozirne folije. Ako umjesto ekrana stavite osvijetljeni objekt, on će biti prikazan na mjestu prozirnice. Sada, ako stavite film umjesto prozirnice i uklonite kondenzator, dobit ćete krug kamere.

Optička shema ljudskog oka također podsjeća na kameru. Oko stvara sliku na svojoj mrežnici. Veličina slike predmeta na mrežnici ovisi o kutu pod kojim predmet vidimo. Dakle, kutni promjer Sunca je 32. Taj kut određuje veličinu slike Sunca na mrežnici. Kada se dvije krajnje točke objekta vide pod kutom manjim od 1, one se spajaju na mrežnici i objekt se promatraču čini kao točka. U ovom slučaju kažemo da rezolucija oka ne prelazi jednu lučnu minutu.

Teleskop omogućuje povećanje kuta pod kojim je vidljiv udaljeni objekt. Prvi teleskop nastao je početkom 17. stoljeća. G. Galileo. Opišimo putanju zraka s udaljenog objekta u modernom spektilu. Iz krajnjih točaka predmeta na leću padaju paralelne zrake i ocrtavaju konturu predmeta u žarišnoj ravnini. Kroz okular se slika gleda pod kutom većim od , pod kojim je predmet vidljiv golim okom. Kutno povećanje teleskopa. Optička shema prikazana na sl. 2 je dijagram refraktora - teleskopa s lećastim objektivom. Teleskop sa zrcalnom lećom naziva se reflektor ili reflektirajući teleskop. Prvi reflektor konstruirao je I. Newton 1668. godine (slika 3).

Teleskop s promjerom leće D omogućuje vam promatranje objekata ili točaka objekta koji su na kutnoj udaljenosti, ako pretpostavimo da je duljina svjetlosnog vala koji emitira objekt µm. Ispostavilo se da što je veći promjer teleskopa, uz njegovu pomoć mogu se razlikovati finiji detalji objekta. Za najveće refraktore promjer objektiva ne prelazi . Tehnički je lakše napraviti ogledalo velikog promjera i izgraditi reflektor.

Najveći teleskop na svijetu s metarskim zrcalom izgrađen je u Sovjetskom Savezu. Namijenjen je promatranju promjenjivih galaksija, pulsara, kvazara i drugih svemirskih objekata.

Za gledanje malog predmeta pod velikim kutom, približite ga oku što je moguće bliže. No, očna leća jasno prikazuje predmet na mrežnici ako se ne nalazi bliže od 10 cm od oka. Na manjim udaljenostima maksimalna zakrivljenost leće je nedovoljna za dobivanje jasne slike na mrežnici. Stoga se vrlo mali predmeti ispituju kroz povećalo ili mikroskop – uređaje koji povećavaju kut pod kojim se predmet vidi.

Povećala izumljena u 17. stoljeću nizozemski prirodoslovac A. Leeuwenhoek, otkrivač svijeta mikroorganizama, dao je povećanje od 300 puta. Dizajn mikroskopa poboljšan je 1650-ih. engleski znanstvenik R. Hooke. Ali sve do 20-ih. 19. stoljeća mikroskopi se nisu mogli natjecati s vrlo dobrim lupama. Napredak je postignut razvojem složenih leća s više leća. Minimalne dimenzije objekta koje se mogu uočiti mikroskopom određene su ovisnošću: A. Ovdje je A konstanta jednaka približno 1. Za zeleno svjetlo, μm. Da bi se predmet vidio pod kutom G, dovoljno je povećanje od 1000 puta.

Spektralni optički instrumenti dizajnirani su za proučavanje spektralnog sastava svjetlosti. Igraju važnu ulogu u razvoju znanosti i koriste se kako za proučavanje procesa koji se odvijaju u mikrokozmosu tako iu primijenjene svrhe. Na primjer, uz pomoć suvremene spektralne opreme može se procijeniti oblik atomske jezgre i izvršiti točnu elementarnu analizu tvari. Primjer spektralnog instrumenta je spektroskop (slika 4), u kojem se spektar emisije može promatrati vizualno. Glavni dio spektroskopa je prizma ili difrakcijska rešetka. Leća prikuplja proučavano zračenje na prorezu kolimatora - uređaja koji formira svjetlosni snop male divergencije - "paralelni" snop. Nakon prolaska kroz prizmu takva se zraka pretvara u n zraka koje putuju pod različitim kutovima ako se zračenje sastoji od elektromagnetskih valova duljina . Leća na ekranu će dati slike proreza A, koje čine spektar. Kada je potrebno proučavati "gotovo" monokromatsko zračenje, na primjer, spektralni sastav jedne linije, postavlja se instrument visoke rezolucije u seriju sa instrumentom spektroskopske prizme. Uređaji visoke rezolucije ne mogu se koristiti bez prethodne dekompozicije svjetlosti, jer mogu raditi samo u vrlo uskom rasponu valnih duljina.

Stvaranje lasera otvorilo je nove putove u optičkoj instrumentaciji.

Moderni laserski žiroskopi mogu raditi pod velikim mehaničkim preopterećenjima, mogu se instalirati na rakete i svemirske letjelice. Izgrađeni su laserski magnetometri za mjerenje slabih magnetskih polja i uređaji za mjerenje brzine i veličine čestica. Laserski optički radari uspješno se koriste u razne svrhe (slika 5). Visoka svjetlina laserskog zračenja omogućuje prijenos na velike udaljenosti, a kratko trajanje laserskog impulsa daje iznimnu točnost mjerenja udaljenosti. Zanimljiv je laserski mjerač brzine (slika 6). Reflektirana od pokretne čestice, laserska svjetlost će promijeniti svoju frekvenciju osciliranja. Pri normalnim brzinama ova je promjena zbog Dopplerovog efekta zanemariva. Pa ipak, zbog visoke fazne stabilnosti i monokromatičnosti laserske svjetlosti, ona se može mjeriti, a izmjerena vrijednost se može koristiti za određivanje brzine čestice, na primjer, koja se kreće u turbulentnom toku fluida (vidi Turbulencija).

Fizičari i inženjeri razvijaju optičko računalo. Njegov projektirani kapacitet je više od 1 milijarde operacija u sekundi, odnosno deset puta više od trenutno najbržih računala. Osnova takvog stroja bit će laserski uređaji. I njezino će pamćenje biti optičko, temeljeno na holografskom zapisu podataka (vidi Holo-rafija). Na hologramu veličine 10 X 10 može se zabilježiti više od 100 milijuna jedinica informacija: za takvu količinu informacija bilo bi potrebno oko milijun stranica tiskanog teksta. Uz pomoć holografske optike danas se izvode složeni matematički proračuni, diferencijacija funkcija, integralne operacije, rješavaju se najsloženije jednadžbe. Optički elementi sastavni su dio dizajna mnogih uređaja. Dakle, kontrolirane optičke prozirnice omogućuju sliku dobivenu pomoću slike koju oko ne percipira. elektromagnetska radijacija, pretvoriti u vidljivo zračenje.

Optički uređaji temeljeni na optičkim vlaknima omogućuju pregled unutarnji organičovjeka i spriječi ozbiljne bolesti.

Dakle, moderni optički instrumenti su prijeko potrebni i naširoko se koriste u mnogim granama nacionalnog gospodarstva, u znanstvenim istraživanjima.

Sadržaj članka

OPTIČKI INSTRUMENTI, uređaji u kojima se zračenje bilo kojeg područja spektra (ultraljubičasto, vidljivo, infracrveno) pretvara (prenosi, reflektira, lomi, polarizira). Odajući počast povijesnoj tradiciji, optički uređaji obično se nazivaju uređajima koji rade u vidljivom svjetlu. Pri početnoj procjeni kvalitete uređaja razmatraju se samo njegove glavne karakteristike: sposobnost koncentriranja zračenja - svjetlina; sposobnost razlikovanja susjednih detalja slike - moć razlučivanja; omjer veličine predmeta i njegove slike je povećanje. Za mnoge uređaje ključna karakteristika je vidno polje - kut pod kojim su krajnje točke objekta vidljive iz središta uređaja.

Moć razlučivanja.

Sposobnost uređaja da razlikuje dvije bliske točke ili linije je zbog valne prirode svjetlosti. Numerička vrijednost moći razlučivosti, na primjer, sustava leća, ovisi o sposobnosti dizajnera da se nosi s aberacijama leće i pažljivo centrira te leće na istoj optičkoj osi. Teorijska granica rezolucije dviju susjednih snimljenih točaka definirana je kao jednakost udaljenosti između njihovih središta polumjeru prvog tamnog prstena njihovog difrakcijskog uzorka.

Povećati.

Ako je predmet dug H okomito na optičku os sustava i duljina njegove slike H΄, zatim povećanje m određuje se formulom m = H΄/ H. Povećanje ovisi o žarišnim duljinama i relativnom položaju leća; postoje odgovarajuće formule za izražavanje ove ovisnosti. Važna karakteristika instrumenti za vizualno promatranje je prividno povećanje M. Određuje se iz omjera veličina slika predmeta koje nastaju na mrežnici tijekom neposrednog promatranja predmeta i njegovog pregleda putem uređaja. Obično vidljivo povećanje M izraziti stav M=tg b/tg a, gdje a je kut pod kojim promatrač vidi objekt golim okom, i b- kut pod kojim oko promatrača vidi predmet kroz uređaj.

Ako želite stvoriti visokokvalitetni optički uređaj, trebali biste optimizirati skup njegovih glavnih karakteristika - otvor blende, razlučivost i povećanje. Nemoguće je napraviti dobar, na primjer, teleskop, postižući samo veliko prividno povećanje i ostavljajući mali luminozitet (otvor blende). Imat će lošu rezoluciju, jer izravno ovisi o otvoru blende.

Izvedbe optičkih uređaja vrlo su raznolike, a njihove značajke diktira namjena pojedinih uređaja. Ali kada se bilo koji projektirani optički sustav prevodi u gotov optičko-mehanički uređaj, potrebno je postaviti sve optičke elemente u strogom skladu s prihvaćenom shemom, dobro ih pričvrstiti, osigurati precizno podešavanje položaja pokretnih dijelova i postaviti dijafragme kako bi se uklonili neželjenu pozadinu raspršenog zračenja. Često je potrebno održavati zadane vrijednosti temperature i vlažnosti unutar uređaja, minimizirati vibracije, normalizirati raspodjelu težine, osigurati uklanjanje topline iz svjetiljki i druge pomoćne električne opreme. Vrijednost u prilogu izgled instrument i jednostavnost korištenja.

mikroskopi.

Ako se predmet promatra kroz pozitivnu (sabirnu) leću, koja se nalazi iza leće ne dalje od njegove žarišne točke, tada se vidi uvećana zamišljena slika predmeta. Takva leća je jednostavan mikroskop i zove se lupa ili povećalo. Iz dijagrama na Sl. 1 možete odrediti veličinu uvećane slike. Kad je oko podešeno na paralelni snop svjetlosti (slika predmeta je na neodređenoj udaljenosti, što znači da se predmet nalazi u žarišnoj ravnini leće), prividno povećanje M može se odrediti iz relacije (slika 1):

M=tg b/tg a = (H/f)/(H/v) = v/f,

teleskopi.

Teleskop povećava vidljivu veličinu udaljenih objekata. Shema najjednostavnijeg teleskopa uključuje dvije pozitivne leće (slika 2). Zrake udaljenog objekta, paralelne s osi teleskopa (zrake a i c na sl. 2) skupljaju se u stražnjem fokusu prve leće (objektiva). Druga leća (okular) udaljena je od žarišne ravnine leće svojom žarišnom duljinom, a zrake a i c ponovno izađite iz njega paralelno s osi sustava. Neka greda b, koji ne dolazi iz onih točaka predmeta iz kojih su došle zrake a i c, pada pod kutom a na os teleskopa, prolazi kroz prednji fokus objektiva i nakon toga ide paralelno s osi sustava. Okular ga usmjerava u stražnji fokus pod kutom b. Kako je udaljenost od prednjeg fokusa leće do oka promatrača zanemarivo mala u usporedbi s udaljenošću do predmeta, onda iz sheme na Sl. 2 možete dobiti izraz za prividni porast M teleskop:

M= -tg b/tg a = –F/f ili F/f).

Predznak minus označava da je slika okrenuta naopako. U astronomskim teleskopima to ostaje tako; Zemaljski teleskopi koriste invertirajući sustav za gledanje normalnih, a ne invertiranih slika. Invertirajući sustav može uključivati ​​dodatne leće ili, kao u dalekozoru, prizme.

Rasvjetni i projekcijski uređaji.

Reflektori.

U optičkoj shemi reflektora, izvor svjetlosti, kao što je krater električnog luka, nalazi se u žarištu paraboličnog reflektora. Zrake koje izlaze iz svih točaka luka reflektiraju se od paraboličnog zrcala gotovo paralelno jedna s drugom. Snop zraka malo divergira jer izvor nije svjetleća točka, već volumen konačne veličine.

dijaskop.

Optička shema ovog uređaja, dizajniranog za gledanje prozirnih folija i prozirnih okvira u boji, uključuje dva sustava leća: kondenzator i projekcijsku leću. Kondenzator ravnomjerno osvjetljava prozirni original, usmjeravajući zrake u projekcijsku leću koja gradi sliku originala na platnu (slika 4). Objektiv za projekciju omogućuje fokusiranje i zamjenu svojih leća, što vam omogućuje promjenu udaljenosti do zaslona i veličine slike na njemu. Optička shema filmskog projektora je ista.

Spektralni instrumenti.

Glavni element spektralnog uređaja može biti disperzijska prizma ili difrakcijska rešetka. U takvom uređaju svjetlost se prvo kolimira, tj. se oblikuje u snop paralelnih zraka, zatim se rastavlja u spektar i, konačno, slika ulaznog proreza uređaja fokusira se na njegov izlazni prorez za svaku valnu duljinu spektra.

Spektrometar.

U ovom više-manje univerzalnom laboratorijskom uređaju sustavi za kolimiranje i fokusiranje mogu se rotirati u odnosu na središte stola na kojem se nalazi element koji razlaže svjetlost u spektar. Uređaj ima ljestvice za očitavanje kutova rotacije npr. disperzivne prizme i kutova odstupanja za njom različitih komponenti boje spektra. Na temelju rezultata takvih očitanja, primjerice, mjere se indeksi loma prozirnih čvrstih tijela.

Spektrograf.

Tako se naziva uređaj u kojem se dobiveni spektar ili njegov dio snima na fotografski materijal. Spektar možete dobiti iz prizme izrađene od kvarca (raspon 210-800 nm), stakla (360-2500 nm) ili kamene soli (2500-16000 nm). U onim područjima spektra gdje prizme slabo apsorbiraju svjetlost, slike spektralnih linija u spektrografu su svijetle. U spektrografima s difrakcijskim rešetkama potonji obavljaju dvije funkcije: razlažu zračenje u spektar i fokusiraju komponente boje na fotografski materijal; takvi se uređaji također koriste u ultraljubičastom području.

Optički uređaji.

Svi optički uređaji mogu se podijeliti u dvije skupine:

1) uređaji uz pomoć kojih se na ekranu dobivaju optičke slike. To uključuje,, filmske kamere, itd.

2) uređaji koji rade samo u sprezi s ljudske oči i ne stvaraju slike na ekranu. To uključuje i razne uređaje sustava. Takvi uređaji nazivaju se vizualni.

Fotoaparat.

Moderne kamere imaju složenu i raznoliku strukturu, ali ćemo razmotriti od kojih se osnovnih elemenata sastoji kamera i kako oni rade.

Glavni dio svake kamere je leće - leća ili sustav leća postavljen ispred kućišta fotoaparata koji ne propušta svjetlo (slika lijevo). Objektiv se može glatko pomicati u odnosu na film kako bi se na njemu dobila jasna slika objekata blizu ili daleko od fotoaparata.

Tijekom fotografiranja leća se lagano otvara posebnim zatvaračem koji propušta svjetlost na film samo u trenutku fotografiranja. Dijafragma regulira količinu svjetlosti koja pada na film. Kamera proizvodi smanjenu, inverznu, stvarnu sliku, koja je fiksirana na filmu. Pod djelovanjem svjetlosti mijenja se kompozicija filma i na njega se utiskuje slika. Ostaje nevidljiv dok se film ne umoči u posebnu otopinu - razvijač. Pod djelovanjem razvijača oni dijelovi filma koji su bili izloženi svjetlu potamne. Što više svjetla ima mrlja na filmu, to će biti tamnija nakon razvijanja. Dobivena slika se naziva (od lat. negativus - negativan), na njoj svijetla mjesta predmeta izlaze tamna, a tamna mjesta su svijetla.

Kako se ova slika ne bi promijenila pod djelovanjem svjetla, razvijeni film se uranja u drugu otopinu - fiksir. Otapa i ispire sloj osjetljiv na svjetlost onih dijelova filma koji nisu bili pod utjecajem svjetla. Film se zatim opere i osuši.

Dobivaju se od negativa (od latinskog pozitivus - pozitivan), tj. slike na kojoj su tamna mjesta smještena na isti način kao na fotografiranom objektu. Da biste to učinili, negativ se nanosi papirom također prekrivenim fotoosjetljivim slojem (na fotografski papir) i osvjetljava. Potom se fotopapir umoči u razvijač, zatim u fiksir, opere i osuši.

Nakon razvijanja filma, pri ispisu fotografija koristi se fotopovećivač koji uvećava sliku negativa na fotopapiru.

Povećalo.

Da biste bolje vidjeli male predmete, morate koristiti povećalo.

Povećalo je bikonveksna leća male žarišne duljine (od 10 do 1 cm). Povećalo je najjednostavniji uređaj koji vam omogućuje povećanje kuta gledanja.

Naše oko vidi samo one predmete čija se slika dobiva na mrežnici. Što je veća slika predmeta, što je veći kut gledanja iz kojeg ga promatramo, to ga jasnije razlikujemo. Mnogi objekti su mali i vidljivi s najbolje vidne udaljenosti pod kutom gledanja blizu granice. Povećalo povećava vidni kut, kao i sliku predmeta na mrežnici, tako da se prividna veličina predmeta
povećati u odnosu na svoju stvarnu veličinu.

Predmet AB postavljen na udaljenosti nešto manjoj od žarišne duljine od povećala (slika desno). U ovom slučaju, povećalo daje izravnu, uvećanu mentalnu sliku A1 B1. Povećalo se obično postavlja tako da slika predmeta bude na udaljenosti najboljeg vida oka.

Mikroskop.

Za postizanje velikih kutnih povećanja (od 20 do 2000) pomoću optičkih mikroskopa. Povećana slika malih predmeta u mikroskopu dobiva se pomoću optičkog sustava, koji se sastoji od objektiva i okulara.

Najjednostavniji mikroskop je sustav s dvije leće: objektivom i okularom. Predmet AB postavljen ispred leće, koja je leća, na daljinu F1< d < 2F 1 i gledano kroz okular, koji se koristi kao povećalo. Povećanje G mikroskopa jednako je umnošku povećanja objektiva G1 i povećanja okulara G2:

Princip rada mikroskopa svodi se na dosljedno povećanje vidnog kuta, najprije lećom, a zatim okularom.

uređaj za projekciju.

Projekcijski uređaji služe za dobivanje uvećanih slika. Grafoskopi se koriste za proizvodnju nepokretnih slika, dok filmski projektori proizvode kadrove koji se brzo izmjenjuju. prijatelja i ljudsko ih oko percipira kao pokretne slike. U aparatu za projekciju fotografija na prozirnom filmu postavlja se od objektiva na daljinu d, koji zadovoljava uvjet: F< d < 2F . Za osvjetljavanje filma koristi se električna svjetiljka 1. Za koncentriranje svjetlosnog toka koristi se kondenzator 2 koji se sastoji od sustava leća koje skupljaju divergentne zrake iz izvora svjetlosti na okvir filma 3. Pomoću leće 4, uvećana, izravna, prava slika dobiva se na ekranu 5

Teleskop.

Teleskopi ili spektilovi koriste se za promatranje udaljenih objekata. Svrha teleskopa je prikupiti što više svjetlosti od predmeta koji se proučava i povećati njegove prividne kutne dimenzije.

Glavni optički dio teleskopa je leća koja skuplja svjetlost i stvara sliku izvora.

Postoje dvije glavne vrste teleskopa: refraktori (temeljeni na lećama) i reflektori (temeljeni na zrcalima).

Najjednostavniji teleskop - refraktor, kao i mikroskop, ima leću i okular, ali za razliku od mikroskopa, leća teleskopa ima veliku žarišnu duljinu, a okular malu. Budući da se kozmička tijela nalaze na vrlo velikim udaljenostima od nas, zrake iz njih idu u paralelnom snopu i skupljaju se lećom u žarišnoj ravnini, gdje se dobiva inverzna, smanjena, stvarna slika. Da bi slika bila ravna, koristi se druga leća.