Акробатика с Барлоу

Любителите на астрономията винаги се стремят да извлекат максимума от своето оборудване, понякога прибягвайки до несъвместими със здравият разум идеи, но сега няма да се опитвам да представям такива, а по-скоро някои неща които ми хрумнаха и пробвах с успех, играейки си с моите оптични джаджи, докато времето е облачно, а и други фактори пречат просто да излезе човек и да погледа цяла нощ небето.
Въпреки че предполагам повечето които четат този материал знаят какво е леща на Барлоу, все пак трябва да има и хора които сигурно не знаят. За тях ето едно кратко и непретенциозно Обяснение: лещата на Барлоу е негативен (разширяващ светлинният сноп) оптичен елемент имащ за цел да увеличи ефективното фокусно разстояние на телескопа. Има различни оптични и конструктивни реализации на барлоу елементи ( термина леща на Барлоу ми се струва не съвсем коректен защото няма такава леща в оптиката, но май ще продължим да използваме така популяризираното общо наименование ).
Най-простите представляват една обикновена негативна леща, докато има други реализации с повече лещи, добиващи по-добра оптична корекция водещо до по-добро крайно изображение, разбира се.
Но това което повечето любители ги интересува е, че лещата на Барлоу позволява да се постигнат две увеличения с един окуляр, или 4 различни увеличения с два окуляра и т.н. Всяка леща на Барлоу има определен коефициент на умножаване на ефективното фокусно разстояние на системата. В случаите когато използваме Барлоу с окуляр, каквото е най-честото приложение, тогава можем да кажем, че лещата на Барлоу променя увеличението на телескопа, постигнато от окуляра самостоятелно, толкова пъти, колкото е нейният коефициент. Т.е. ако имаме телескоп който увеличава 25 пъти с окуляр 20мм, то добавянето пред окуляра на Барлоу с коефициент 2х постигаме увеличение 50 пъти. Което е същото като да кажем, че ефективното фокусно разстояние на телескопа се е увеличило два пъти. Разбира се,при всички тези случаи не бива да се забравя, че полето на зрение от своя страна намалява пропорционално.
Всичко това позволява на любителя да постига по-голямо увеличение и разбира се да увеличи възможностите на притежаваният от него набор окуляри. По-досетливите любители, които тепърва си подбират колекция от окуляри, съобразяват това и вместо да си купуват от всяка необходима им фокуснa дължинa, взимат по-малко и по-качествени окуляри и една качествена леща на Барлоу. Трябва да се отбележи, че лещата на Барлоу не е панацея и не винаги резултата от използването и е оптимален, затова трябва да се приеме по-горното написано само като генерализиране и общ съвет особено за начинаещи, а по-напредналите любители знаят много по-точно нуждите си, както и предимствата и недостатъците на един или друг вид окуляри и комбинации с различни системи телескопи.
В тази статия ще се опитам да покажа как може да постигнем двойно по-голяма полза ( и забавление ) с определен вид лещи на Барлоу, така че например ако имаме един окуляр 20мм и една леща на Барлоу 2х, да постигнем четири различни увеличения, а дори и да намерим още едно интересно приложение на част от елементите на тази реализация на леща на Барлоу.
Представители на вида лещи на Барлоу за които говоря са например модела Shorty на фирмата Orion, също и модела Omni на Celestron. Тези модели от среден клас са били проектирани очевидно с мисълта за оптимизиране на производството като модулна конструкция. Самият оптичен елемент е самостоятелен и се навива със стандартна резба за филтри на 1,25" тръба, така че да стане цял компонент на Барлоу. Точно тези особености ще изпозваме за да се позабавЛяваме.
Сега е момента да уточня, че всички акробатики които ще опиша тук не се отнасят за телескопи система Нютон, или такива с малък ход на фокусиращото устройство, обикновено нямащи и 90° или 45° огледало или призма - извинения към притежателите, но нека за успокоение да знаят, че те имат други предимства.
Нека започнем с това, че общата дължина на тази конструкция Барлоу не е голяма ( от тук и името което са и дали Orion - Shorty, къса ).
Това позволява да направим един номер, но преди това нека видим как се използва нормално в практиката лещата на Барлоу. Обикновено всеки, който е използвал леща на Барлоу знае, че окуляра се поставя в нея, пристяга се с винт, след което тази система се поставя във фокусиращото устройство директно или след обръщащото огледало или призма. По този начин системата образувана от лещата на Барлоу и окуляра работи така както е означено, ако е 2х Барлоу, то увеличението което се постига с този окуляр е 2 пъти по-голямо, отколкото без Барлоу.

Късият вариант на Барлоу обаче позволява и един друг вариант на поставяне - по-напред, преди обръщащото огледало или призмата, която от своя страна се поставя в лещата на Барлоу, а окуляра си ляга нормално след всички тези елементи. При тази конфигурация лещата на Барлоу увеличава своя коефициент на удължаване на ефективното фокусно разстояние на телескопа приблизително с 50%. Така, ако имаме Барлоу 2х, поставяйки с преди диагоналното огледало или призма, ще се сдобием с 3х ефективно увеличение на фокусното разстояние.

И сега имаме още един вариант на поставяне, използвайки конструктивна особеност на  този модел леща на Барлоу. Този вариант е по-близо до окуляра, отколото в "нормалната" позиция. Това става след като отвъртим самият оптичен елемент от тялото и го завием на директно на окуляра - унификацията на производството ни позволява това - резбата е една и съща - стандартната резба за филтри на 1,25" окуляри... Понякога китайските приумици в рационализацията и оптимизацията на разходите имат такива "странични" ефекти ;-)

При този вариант на комбиниране, коефициента  на увеличение би трябвало да намалее. И действително на практика се оказва, че елемент от 2х Барлоу поставен така,  ефективно действа като 1,5х приблизително.
Всичко това ни позволява да постигнем една приятна гама от увеличения само с един окуляр и една леща на Барлоу. нека разгледаме един конкретен случай. Да кажем, че имаме телескоп с фокусно разстояние 1250мм, един окуляр 20мм, и една леща на Барлоу 2х ( от споменатия вид ). Ако използваме само окуляра, без нищо друго, инсталиран в диагоналното огледало, ще имаме увеличение около 62. При нормално използване на Барлоу - окуляра в нея и тя в диагонала, тогава ще имаме увеличение приблизително 125. При изтегляне на лещата на Барлоу напред - преди диагонала, ще имаме увеличение около 187. с при завиване на оптичният елемент на Барлоу на резбата за филтри на окуляра, получаваме увеличение приблизително 94.
се мисля, че всички тези схеми ще работят добре на всеки телескоп и с всяка комбинация от окуляри и Барлоу. Основен фактор тук е наличието на достатъчно голям ход на фокусиращото устройство. При изпробване с няколко от моите стандартни окуляри обаче, постигнах успех. Затова и реших да споделя този опит.
Има още една полза от споменатия тип Барлоу конструкции. Тя е свързана с това което остава като се махне оптичният елемент - т.е. носещата тръба с гнездо за окуляр. Много от любителските телескопи които се произвеждат днес са проектирани така, че не могат да фокусират без да има инсталирано диагонално огледало или призма. Това отново е въпрос на достатъчен ход на фокусиращото устройство и на компромис. Но понякога ни се иска или налага да наблюдаваме без диагонално огледало или призма. След като установим че не може просто да поставим окуляра директно във фокусиращото устройство, защото не му достига достатъчно "заден ход" да достигне фокус, стигаме до извода, че ни трябва удължителна тръба. Е, не е толкова голям проблем да се поръча на стругар за изработка, но ако държим да има и естетична външност, проблема е по-сериозен. Ето това е момента в който можем да използваме само тялото на посочения вид Барлоу като удължителна тръба - моят опит показва, че върши идеално работата.

С това тази "акробатична" статия завършва, като се надявам да е от полза и да провокира и други подобни заигравания когато времето  не позволява да сме под небето и да правим това, което за което са предназначени тези инструменти.

--
Делян Тошев
29.Май.2005 г.
София