Как сделать линзу из стекла. Как сделать бинокль? Самодельный бинокль своими руками. Познаем окружающий мир

А из концентрических колец, имеющих в сечении особую форму призмы. Произведите расчеты и определите границы зон Френеля. Они определяются пересечением волнового фронта исходной волны с последовательностью смещенных друг относительно друга на l/2 волновых фронтов «проецируемой волны».

Для достижения наибольшего эффекта покройте торцы каждой призмы напылением, например, алюминиевым. Сочлените конструкцию, проверив положение призм уравнением.

Различают два вида линз Френеля – кольцевые и поясные. В отличие от кольцевых линз, направляющих световой поток в строго определенном направлении, поясные свет от источника во все направления. У линзы Френеля сферы применения очень разнообразны: от морских маяков и фотообъективов до специальной пленки, которую накладывают на заднее стекло автомобиля для уменьшения мертвой зоны за машиной при пользовании зеркалом заднего вида.

Одновременно с созданием линзы О.Ж. Френель сложнейшую технологию ее изготовления. В двух словах речь идет об изготовлении линзы, состоящей из набора нескольких призм в виде тонких колец. В современных условиях такое производство возможно лишь с использованием современного высокоточного обрабатывающего, вакуумно-напылительного и контрольно-измерительного оборудования.

При производстве линз Френеля по технологии HOTLENS используется голография, благодаря которой более точно фокусируется инфракрасное излучение и уменьшается попадание, к примеру, видимого света. Такие линзы дают возможность создать более точную зону обнаружения в пространстве. В комплект технологического оборудования по производству линз Френеля входят прецизионные токарные станки, на которых осуществляется торцевание и предварительное закругление заготовок. На сферотокарных станках производится обработка наружной и внутренней поверхностей линз.

Важнейший этап – шлифовка поверхности линзы. Она проводится на полировальных станках. В процессе полировки одновременно удаляются шероховатости и улучшается чистота сферических поверхностей линз. На специальных станках полируются края линз, а для обработки вогнутой и выпуклой поверхностей линз используются особые алмазные резцы. Кроме этого, на подобных предприятиях изготовляется вся необходимая технологическая оснастка.

Источники:

• О науке просто

Представьте себе, что вы оказались на даче довольно далеко от города и забыли дома и спички, и зажигалку. Соседей дома не оказалось, а вам ни костер разжечь, ни суп сварить. Но на даче всегда полно всяких хозяйственных принадлежностей. Наверняка найдется там и сгоревшая лампочка, и эпоксидная смола или нитроцеллюлозный клей.

Вам понадобится

• Перегоревшая электрическая лампочка
• Нитроцеллюлозный клей
• Небольшой холщовый мешок
• Пассатижи
• Отвертка
• Защитные очки
• Защитные перчатки

Инструкция

Наденьте защитные очки. Перегоревшую электрическую лампочку поместите в мешок так, чтобы снаружи остался наконечник цоколя. С помощью пассатижей аккуратно вскройте цоколь, разрушив замазку вокруг электрода. Обломите наконечник цоколя. При этом лампочка должна разгерметизироваться, что может сопровождаться легким хлопком.

Установите лампу вертикально цоколем вверх так, чтобы она стояла на выпуклой части колбы. В отверстие цоколя влейте нитроцеллюлозный клей так, чтобы образовалась линза из жидкости нужного вам диаметра. Оставьте полученную заготовку в полном покое до полного затвердения состава.

После застывания клея снова поместите лампу в мешок. Пассатижами аккуратно через стенку мешка разрушьте колбу. Обычно при застывании клей сжимается и сам отстает от поверхности стекла. Если этого не произошло, можно слегка нагреть оставшееся стекло на электроплите. Либо, обломив пассатижами лишние куски стекла по краю, используйте получившуюся линзу вместе со стеклом. В этом случае рекомендуется обработать края стекла мелким напильником под струей воды. С помощью такой линзы можно увеличивать текст и даже разводить огонь.

Обратите внимание

Перчатки берутся хлопчатобумажные, а не резиновые.

Клей должен быть бесцветным и прозрачным

При разгерметизации держите лампочку за металлическую часть цоколя. Ни в коем случае не держите ее за стекло.

Разрушать лампу после затвердения клея необходимо в очках и перчатках.

Полезный совет

Нитроцеллюлозный клей можно заменить бесцветной эпоксидной смолой. Эпоксидку необходимо смешать с отвердителем непосредственно перед заливкой.

Для установки колбы в вертикальном положении можно применить пластилин. Можно также поставить лампу в песок или в небольшой стакан.

Затвердение состава можно определить, сделав каплю для образца на любой поверхности.

Зимой можно сделать линзу из обычной воды, налив ее в выпуклую миску и оставив ненадолго на морозе.

Телескоп – это устройство, которое принимает электромагнитные излучения от объектов, которые находятся вдали, и направляет его в фокус для получения увеличенного изображения. Самой важной его частью являются линзы. Для изготовления простейшего работоспособного телескопа их можно купить в любом магазине оптики или сделать самому.

Вам понадобится

• - оконное стекло;
• - трубчатое сверло;
• - грубный абразив;
• - лист металла;
• - пластилин;
• - бальзамин.

Инструкция

Чтобы при выходе сверла из стекла не образовывались сколы, к тыльной стороне стекла горячей смолой приклеивают лист металла в 3 мм толщиной. Чтобы вода не растекалась по стеклу, сделайте невысокий пластилиновый бортик.

При вырезании интенсивно вращайте сверло из стороны в сторону.

Из бронзы, латуни или другого металла выточите ступенчатый шлифовальник. Линзу шлифуйте на поворотном столе, предварительно закрепив заготовку в специальную оправку. Выпуклую линзу предварительно обдерите на наждачном круге. Начните шлифовку микропорошком М40.

Линзы для очков неплохой материал для качественного телескопа. Прежде чем покупать хороший телескоп, можно сделать его самому из недорогих и доступных средств. Если вы или ваш ребенок захотели увлечься астрономическими наблюдениями, то постройка самодельного телескопа поможет изучить и теорию оптических устройств, и практику наблюдений.

Не смотря на то что, построенный телескоп-рефрактор из очковых стекол не покажет вам многого на небе, но приобретенный опыт и знания будут бесценны. После, если вас увлечет телескопостроение, можно построить более совершенный телескоп-рефлектор, например системы Ньютона (см. другие разделы нашего сайта).

Существует три вида оптических телескопов: рефракторы (в качестве объектива система линз), рефлекторы (объектив - зеркало), и катадиоптрические (зеркально-линзовые). Все современные самые большие телескопы - рефлекторы, их преимущество в отсутствии хроматизма и возможных больших размерах объектива, ведь чем больше диаметр объектива (его апертура), тем выше его разрешающая способность, и больше собирается света, а следовательно тем более слабые астрономические объекты видны в телескоп, тем выше их контрастность, и тем большие можно применить увеличения.

Рефракторы применяются там, где необходима высокая точность и контрастность или в небольших телескопах. А сейчас про самый простой рефрактор, с увеличением до 50 раз, в который вы сможете увидеть: крупнейшие кратеры и горы Луны, Сатурн с его кольцами (как шарик с кольцом, а не "пельмень"!), яркие спутники и диск Юпитера, некоторые звёзды невидимые невооруженным глазом.

Любой телескоп состоит из объектива и окуляра, объектив строит увеличенное изображение объекта, которое рассматривается, затем через окуляр. Расстояние между объективом и окуляром равно сумме их фокусных расстояний (F), а увеличение телескопа равно Fоб./Fок. В моём случае оно составляет примерно 1000/23=43 раз, т. е. 1,72D при диафрагме 25 мм.

1 - окуляр; 2 - основная труба; 3 - фокусировочная труба; 4 - диафрагма; 5 - скотч, которым крепится линза к третей трубе, которую можно легко извлекать, например для замены диафрагмы; 6 - линза.

В качестве объектива возьмём заготовку линзы для очков (можно купить в любой "Оптике") с силой 1 диоптрия, что соответствует фокусному расстоянию 1 м. Окуляр - я использовал ту же ахроматическую просветлённую склейку, что и для микроскопа, считаю для такого простого устройства - это неплохой вариант. В качестве корпуса я использовал три трубы из плотной бумаги, первая около метра, вторая ~20 см. Короткая вставляется в длинную.

Линза - объектив крепится к третей трубе выпуклой стороной к наружу, сразу за ней устанавливается диск - диафрагма с отверстием по центру диаметром 25-30 мм - это необходимо, т. к. одиночная линза, да ещё и мениск, очень плохой объектив и для получения сносного качества приходится жертвовать её диаметром. Окуляр - в первой трубе. Фокусировка производится изменением расстояния между объективом и окуляром, вдвигая или выдвигая вторую трубу, фокусировать удобно по Луне. Объектив и окуляр должны быть параллельны друг другу и их центры должны находиться строго на одной линии, диаметр трубы можно взять например на 10 мм больше диаметра отверстия диафрагмы. В общем, при изготовлении корпуса, каждый волен поступать как хочет.

Несколько замечаний:
- не устанавливайте ещё одну линзу после первой в объективе, как советуют на некоторых сайтах - это принесёт только светопотери и ухудшение качества;
- не устанавливайте также диафрагму глубоко в трубе - в этом нет необходимости;
- стоит поэкспериментировать с диаметром отверстия диафрагмы и подобрать оптимальный;
- можно также взять линзу на 0,5 диоптрии (фокусное расстояние 2 м) - это позволит увеличить отверстие диафрагмы и повысить увеличение, но длина трубы станет равной 2 метра, что может быть неудобно.
Для объектива подойдет одиночная линза, фокусное расстояние которой равно F=0.5-1 м (1-2 диоптрии). Достать ее несложно; она продается в магазине оптики, где есть линзы для очков. Такая линза имеет целый букет аберраций: хроматизм, сферическая аберрация. Уменьшить их влияние можно, применив диафрагмирование объектива, то есть уменьшить входное отверстие до 20 мм. Как проще это сделать? Вырезаете из картона колечко, равное диаметру трубы и внутри прорезаете то самое входное отверстие (20 мм), а затем ставите его перед объективом почти вплотную к линзе.

Можно даже из двух линз собрать объектив, в котором частично будет исправлена хроматическая аберрация, появляющаяся в результате дисперсии света. Чтобы ее устранить, берете 2 линзы разной формы и материала – собирательную и рассеивающую – с разным коэффициентом дисперсии. Простой вариант: купить 2 очковые линзы из поликарбоната и стекла. В стеклянной линзе коэффициент дисперсии будет 58-59, а в поликарбонате – 32-42. соотношение примерно 2:3, тогда и фокусные расстояния линз берем с этим же соотношением, допустим +3 и -2 диоптрии. Складываем эти значения, получим объектив с фокусным расстоянием +1 диоптрия. Линзы складываем вплотную; собирательная должна быть первой к объективу. Если одиночная линза, то она должна быть выпуклой стороной к объекту.

Как сделать телескоп без окуляра?! Окуляр – это вторая важная деталь телескопа, без нее мы никуда. Его делают из лупы с расстоянием фокуса 4 см. Хотя для окуляра лучше использовать 2 плосковыпуклые линзы (окуляр Рамсдена), установив их на расстоянии 0.7f. Идеальный вариант – достать окуляр от готовых приборов (микроскоп, бинокль). Как определить размер увеличения телескопа? Делите фокусное расстояние объектива (например, F=100см) на фокусное расстояние окуляра (например, f=5см), получаете 20 крат – увеличение телескопа.

Затем нам нужны 2 трубки. В одну вставим объектив, в другую – окуляр; далее первую трубку вставляем во вторую. Какие трубки использовать? Их можно сделать самим. Берете лист ватмана или обоев, но обязательно плотный лист. Сворачиваете трубку по диаметру объектива. Затем другой лист плотной бумаги сворачиваете, и помещаете в нее окуляр (!)плотно. Потом эти трубки плотно вводите одна в другую. Если появился зазор, то внутреннюю трубку оборачиваете в несколько слоев бумаги, пока зазор не исчезнет.

Вот ваш телескоп готов. А как сделать телескоп для астрономических наблюдений? Вы просто зачерняете внутреннюю полость каждой трубы. Раз мы делаем телескоп первый раз, то способ зачернения возьмем простой. Всего лишь покрасьте черной краской внутреннюю полость труб. Эффект от первого созданного самостоятельно телескопа будет ошеломляющим. Удивите родных своими конструкторскими способностями!
Часто геометрический центр линзы не совпадает с оптическим, поэтому если есть возможность обточить линзу у мастера не пренебрегайте ею. Но в любом случае подойдет и необточенная заготовка очковой линзы. Диаметр линзы - объектива большого значения для нашего телескопа не имеет. Т.к. очковые линзы сильно подвержены различным обберациям, особенно края линзы, то мы будем диафрагментировать линзу диафрагмой диаметром около 30 мм. Но для наблюдения разных объектов на небе, диаметр диафрагмы подбирается эмпирически и может варьироваться от 10 мм до 30мм.

Для окуляра, конечно, лучше использовать, окуляр от микроскопа, нивелира или бинокля. Но в этом примере я использовал объектив от фотоаппарата-мыльницы. Фокусное расстояние у моего окуляра 2,5 см. Вообще, в качестве окуляра подойдет любая положительная линза небольшого диаметра (10-30мм), с коротким фокусом (20-50мм).

Определить, самостоятельно фокусное расстояние окуляра просто. Для этого наведем окуляр на Солнце и расположим за ним плоский экран. Будем приближать и удалять экран, пока не получится самое маленькое и яркое изображение Солнца. Расстояние между центром окуляра и изображением и есть фокусное расстояние окуляра.

Следующее, что нужно рассмотреть, это процессы производства контактных линз . В современном мире, существует три основных метода по изготовлению данных незамысловатых приспособлений.

Наиболее старым, из применяемых ныне методом, является центробежное формирование. В крутящуюся на высоких оборотах форму, впрыскивается жидкий полимер, где мгновенно подвергается ультрафиолетовому излучению и высокой температуры, в результате чего происходит достаточно быстрое отвердевание материала.
Далее, подготовленная контактная линза, извлекается из формы, подвергается насыщению водой, этот этап также называют гидратацией. После полируется, тонируется и тщательным образом, проходит химическое очищение.

Также существует, такой способ изготовления линз , как точение – его применяют при изготовлении мягких и твердых, чаще называемых жесткими, контактных линз. Для этого используют заготовки из заранее полимеризованного вещества, после чего они обрабатываются на токарном аппарате. Затем эти линзы, тщательно полируются, насыщаются водой, проходят химическую очистку ото всех посторонних примесей, производят тонирование. Завершающим этапом процесса, является стерилизация, где линзу нагревают до 121°-124° С. После чего контактные линзы следует упаковать и нанести маркировку.

Еще один популярный метод производства контактных линз – это литье. Он менее трудоемкий, из вышеперечисленных способов. Всё, что потребуется, металлическая форма-матрица, следует учесть, что для каждого вида линз, с определенными параметрами – она индивидуальна. По этой матрице отливаются тысячи пластиковых копий. Нижнюю часть каждой формы, заливает жидкий полимер, сверху вставляют верхнюю часть формы, это выступает своеобразным прессом. В промежутке между двумя половинами формы, и получается наша линза. Далее контактная линза подвергается насыщению водой, после этого, полированию, очищению, тонировке, стерилизации, упаковке, как и во всех рассмотренных ранее случаях.

Следует отметить, что существуют и комбинированные технологии изготовления, которые нередко используют в производстве линз. Наиболее распространенным примером комбинированного метода, можно назвать Реверсивный процесс III. Его суть основана на том, что заднюю часть линзы образовывают токарной обработкой, а переднюю, получают методом центробежного формования.

Подобных техник, существует не мало. Каждый производитель ориентируется на экономичность, быстроту и удобство изготовления, и в праве выбирать любую из перечисленных технологий, внося свои тонкости и пожелания, изобретая новые и новые методы. Прогресс не стоит на месте, мы можем быть абсолютно уверенны, что уже в ближайшие сроки, производство контактных линз выйдет на новый уровень, делая наше зрение идеальным, взгляд естественным и прекрасным, а нас – успешнее и увереннее в себе.

Увеличительное стекло — нужно ли оно в принципе в быту, стоит ли тратить время на его изготовление? В продаже есть самые разнообразные линзы. Но иногда хочется что-то смастерить своими руками. Бывает и такое. Вы, наверное, читали “Таинственный остров” Жюля Верна. Никогда не хотелось повторить опыт Сайруса Смита, изготовившего замечательное увеличительное стекло из часов. В сущности, этот нехитрый прибор спас колонистам жизнь. Заинтригованы? Тогда сейчас мы расскажем, как сделать увеличительное стекло в домашних условиях. Рассмотрим несколько способов.

Из пластиковой бутылки

Вам понадобятся:

• Бутылка из прозрачного (не цветного!) пластика с полукруглым верхом, без рельефа.
• Ножницы.
• Эпоксидный клей из двух компонентов или “Суперклей”.
• Моток изоленты. Он будет служить шаблоном для увеличительного стекла.
• Маркер.
• Шприц 20 мл с иглой.

Порядок действий следующий:

1. Отрежьте верхнюю часть бутылки ножницами. Именно она потребуется в работе.
2. При помощи шаблона из изоленты вырежьте два одинаковых выпуклых кружка. Это и есть две половинки будущей линзы.
3. Соедините два кружка и проклейте место соединения эпоксидным клеем или “Суперклеем”.
4. Опустите заготовку в воду. Это нужно для того, чтобы проверить герметичность конструкции. В не проклеенных местах появятся небольшие пузырьки.Отметьте маркером эти участки, а затем загерметизируйте их.
5. Проделайте отверстие иглой от шприца.
6. Заполните пространство между двумя пластиковыми оболочками подсоленной водой.

Важно! Можно использовать обычную водопроводную воду, в которую добавлено немного хлорки. Это нужно, чтобы вода со временем не испортилась и не позеленела.

Увеличительное стекло готово! Проверено: пользоваться им не менее удобно, чем обычной магазинной линзой.

Гигантская линза

А вот это — по-настоящему ценное приобретение для астронома-любителя. Увеличительное стекло таких размеров стоит достаточно дорого. А вы сможете сделать его при помощи двух стеклянных крышек от сковородок. Часто бывает, что антипригарное покрытие со временем стирается, и сковорода благополучно утилизируется. А крышку, вполне приличную с виду, можно использовать для того, чтобы изготовить увеличительное стекло своими руками.

Итак, вам понадобятся:

• 2 стеклянные крышки одинакового диаметра.
• Канцелярский нож.
• Силиконовый герметик.
• Кусачки.
• 8-миллиметровое сверло.
• Медицинский шприц и 2 иглы к нему.

Порядок работы:

1. Для начала удалите ручки с крышек, металлический ободок по краю изделия и металл с клапана для выхода пара. Внешний ободок легко разламывается кусачками, ручка откручивается (она закреплена на болт), а металл клапана рассверлите сверлом на 8 мм. Получаются две одинаковые стеклянные заготовки. Хорошо вымойте и просушите их, чтобы стекла были одинаково чистыми.
2. Заклейте отверстия в стекле малярным скотчем, затем аккуратно вырежьте скотч по диаметру отверстий. Заполните отверстия силиконом. После того, как он полностью застынет, удалите скотч. Получится аккуратно заклеенная силиконом поверхность. Естественно, то же самое проделайте с другой заготовкой.
3. Промажьте силиконовым герметиком по контуру одной из стеклянных частей, соедините обе части. Промажьте шов герметиком. После того, как он полностью полимеризуется, повторите операцию. Осторожно срежьте избыток силикона.
4. Теперь проткните одну из силиконовых “пробок” двумя иглами от медицинских шприцов. Одна игла служит для отвода воздуха, а с помощью второй — заполните пространство между двумя стеклами водой с добавлением поваренной соли или хлорки.

Гигантская лупа готова!

Познаем окружающий мир

Дети в возрасте от 3 до 6 лет — отчаянные почемучки. Неплохо, если они с раннего возраста узнают причины различных физических явлений. Конечно, то, что вы сделаете сейчас, назвать увеличительным стеклом можно с большой натяжкой, но эксперимент получается достаточно красивый.

Вам понадобятся:

• Трехлитровая банка.
• Толстая нить.
• Прозрачная бесцветная пленка из полиэтилена.

Порядок работы:

1. Положите в банку какой-либо предмет. Накройте горлышко банки пленкой так, чтобы она немного провисала. Это понятно: линза должна получиться выпуклая.
2. Закрепите полиэтилен толстой ниткой, лентой или шпагатом.
3. Теперь налейте воду на поверхность пленки. Вода играет роль увеличивающей линзы. Предмет внутри банки кажется больше.

August 6th, 2014 , 08:46 am

Удобные, безопасные, мягкие, исправляющие дефекты зрения или при необходимости изменяющие внешность, контактные линзы давно стали незаменимым приспособлением для ежедневного применения. И, конечно же, сегодня можно с уверенностью утверждать, что мягкие контактные линзы (МКЛ) – это современное чудо или продукт высоких медицинских технологий и с каждым годом будут приобретать все большую армию поклонников.

Как же изготавливают контактные линзы? Многие не задумываются, что существует несколько способов их производства, каждый из которых обладает своими определенными преимуществами.

Одна из первых, проверенных временем технологий основана на центробежном формировании и представляет собой наполнение вращающихся на высоких оборотах форм материалом, выбранным за основу. При создании необходимых условий, он твердеет и обрабатывается в растворе для насыщения влажностью, проходит процесс химического очищения. Такая оптическая продукция отличается демократичными ценами и продается в большинстве специализированных салонов оптики.

Самой дорогой считается продукция, изготовленная следующим способом: каждый элемент обрабатывается на небольшом токарном оборудовании под контролем компьютера, такая технология считается сложным и затратным процессом. После обтачивания продукция проходит все стандартные процедуры шлифовки. Такие МКЛ обладают отличной подвижностью и удобством применения за счет точности обработки и хорошей способности пропускать кислород. Самые тонкие контактные линзы производятся с использованием технологии литья, она представляет собой заливание жидкого полимера в специальные пластмассовые формы. При этом, наполняется только нижняя часть формы, верхняя предназначена для накрывания раствора. После обработки ультрафиолетом, материал твердеет и пластмассовая форма удаляется. Далее продукт проходит все необходимые стадии обработки и готов к ежедневному использованию. Такие линзы, имеющие толщину не более 0,05 миллиметра, практически не ощущаются на глазу, но при этом обеспечивают отличную остроту зрения.

Существует еще один комбинированный способ, который включает в себе сочетание метода центробежного формирования и точения. При этом наружная часть изделия изготавливается по первой технологии, а внутренняя проходит обработку на токарном станке. В результате хорошие функциональные качества сочетаются с высокими оптическими характеристиками, изготовленные таким способом линзы, купить в Киеве можно в нашем магазине.

Процесс изготовления оптических принадлежностей не стоит на месте, усовершенствуются перечисленные технологии и создаются новые, и вполне возможно, совсем скоро взгляд человека, страдающего нарушениями зрения станет еще более комфортным, естественным и красивым.