walkerinsky 发表于 2010-3-22 20:00

对巴罗的一些总结

本帖最后由 walkerinsky 于 2010-3-24 14:45 编辑

最近在准备给显微镜的双目加巴罗镜,初次实验发现放了一个2X的大观巴罗在双目前面,看到的效果是4X以上的。由于需要考虑购买一对目镜给双目,在参考资料和咨询了一些同好,总结以下经验。首先,先用老图来普及一下巴罗

英国人Peter Barlow是十九世纪的物理学家和数学家,他首次利用一片负透镜 (negative lens)来增加望远镜的放大能力故名。加Barlow镜后,整套光学组合的有效焦距 (又称合成焦距) 是 F ’ ( B / A ) 。 B / A 又称 Barlow镜的放大率。Barlow镜的放大率是随它的摆位 (距离A) 改变的,例子: 设Barlow的焦距f = 50 mm,A = 25 mm。 成像距离必定是 B = f ’ A / (f - A) = 50 ’ 25 / (50 - 25) = 50 mm 放大率 = B / A = 50 mm / 25 mm = 2倍 设f仍然是50 mm,但A增加至34 mm。 成像距离 B = 50 ’ 34 / (50 - 34) = 106 mm 放大率 = B / A = 106 mm / 34 mm = 3.1倍。若物镜的焦距是1000 mm,加此barlow后的有效焦距增至3100 mm。
下面我们更改一下公式的表达方式,以方便我们分析巴罗的作用。
其实公式                            B      = f ’ A / (f - A)
源于透镜成像公式               1/F    = 1/A +1/B,
对于巴罗F是负数,所以有      1/F    =1/A-1/B;
假设巴罗放大倍数为zoom,则zoom=B/A;    B=A*zoom;
那么公式将变化为               1/F=1/A(1-1/zoom)
我们可以从上公式得到:         A=F(1-1/zoom)       B=F(zoom-1);
用上面的公式,我们对巴罗关心的只有一个事情了,那就是巴罗的虚焦距了。
我们假设巴罗镜的虚焦距为1,下面给出不同巴罗倍数下的A B值的关系:

从上图可以容易的回答几个问题
1 如何测量巴罗镜的虚焦距?
如果是2X巴罗,巴罗的虚焦距就接近它的物理长度,3X则是一半,关系就B=F(zoom-1),这个B值其实就是巴罗镜的长度。
2 巴罗能无限放大吗,或者做一个连续变倍?
原理上是可以的。实践性不强。
方式一:巴罗的虚焦距不变,改变A B的值。从公式看倍数越高,这个B值越大,无限放大,约计自己也就离望远镜无限远了。
方式二:B值不变,改变F。倍数越高,这个F值趋向无穷小,做不出来。
3 给双目应该加多少倍的巴罗镜合适?
其实这个问题应该是,我应该用一个焦距多长的巴罗镜给双目。首先量出B值,既你的双目光路长度,粗略量就可以了,如下图
双目光路长度等于B=L1+L2/2,对于A值有三个可能

情况一:这个A值,出现的情况就是你的望远镜调焦座调到最短,发现已经不合焦了。这个情况只好量了,怎么量呢?一个是用尺量望远镜物镜到通光口的距离算光斑的大小,另外一个就是通光口上放白纸,看光斑大小了。得到A值套用上面公式找巴罗焦距。
情况二:这个需要在巴罗前加延长筒,使光线先完全能通过,然后用情况一计算就可以了。但是这里的A值,不需要量,可以用通光口径来计算最佳巴罗焦距。A=f*d/D; f为望远镜的焦距,d为双目的通光口径,D为望远镜口径。有了A值,F值也就算出来了,小于这个焦距的巴罗都可以。

情况三:这个根据个人需要可加可不加。

昨天情况一有错,今天修改一下。在情况二三下,才存在一个最佳巴罗焦距。
自己的粗略总结,不免有错,还希望同好指出!yct53.gif

diy1980 发表于 2010-3-22 20:31

有点深奥,留个脚印先,以后慢慢琢磨。

北纬17度 发表于 2010-3-22 20:36

果然是技术帖,学习了

大众天文 发表于 2010-3-23 20:49

学习中::070821_06.jpg::

walkerinsky 发表于 2010-3-24 14:45

更改一下错误地方

漏勺 发表于 2010-3-25 09:31

good378490 发表于 2010-3-25 10:24

northwolfwu 发表于 2010-3-25 10:56

总结的不错。用过双目,如果用普通目镜+巴罗能合焦,那么加了双目以后,焦点要前移(如果调焦有限的话,可能要去掉天顶或者锯短镜筒),放大倍数要增加,增加的比例要看双目的通光路径的长度。

walkerinsky 发表于 2010-3-26 11:02

谢谢夸奖!最近在弄双目的接环,有谁知道北京哪能做吗?智通好象出差了

只是看星星 发表于 2010-3-26 16:41

很有深度啊。学习。
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