孙亮看完张知木画的图说:“这种望远镜的想法很好,不过技术难度不大。我们回去研究一下,估计很快即能做出来。”
张知木对孙亮他们已经很满意了,他们已经是一群肯专研,有动手能力光学技术人才了。完成张知木交代的任务之余,他们自己制作了各种各添加材料的玻璃,并测出来他们折射率等参数,积累了不少资料。而且磨制镜片的水平大大的提高了。还自己设计出来了镜片研磨机,极大地提高了镜片的研磨速度和质量。
张知木又拿出来几张图说:“这个光学测距仪可就有点儿难度了。不过其实这测距仪的道理还是很简单,理论也就是用了三角原理。”
张知木结合图纸介绍了测距仪:
光学测距器从外表上看就是一个目镜和两个相隔较远的取景窗。
光学测距器里的各种棱镜将通过两个取景窗里的影像重叠在一起,而人们通过最后的目镜所观察到的,就是两个重叠在一起的影像。使用者可以通过调整测距器里的棱镜将两个通过取景窗进来的影像重叠在一起,然后就可以从测距器上的刻度盘读出所对应景物的确切距离。
从两个取景窗到目标的距离并不是完全一样的,而这两段距离再加上两个取景窗之间的距离就组成了一个三角形,而测量的原理正是基于这个三角形之上。从这个光学测距器上我们可以发现,目镜的光轴始终是与两个取景窗中的左取景窗相同轴的。而在测距器内部,两个取景窗之间的影像传递光路是完全与目镜光轴相垂直的。确切一点说,光学测距器应用的是直角三角形测量法。物体处于不同的位置时,直角三角形的斜边与直角边的夹角是完全不同的,只有当我们调整好棱镜的位置时,我们才能重新建立直角三角形;而我们从棱镜位置得出的角度改变量,可以计算出实际测量物体的距离。运用如此简单的几何定律,我们就解决了实际拍摄时遇到的测距问题。而要谈到光学测距器的测量精度的问题时,只要明白勾股定理的就都会知道,两个取景窗之间的距离直接决定着测量的精度,当两取景窗之间的距离越长的时候,测距器的精度也就会越高。两取景窗之间的距离就叫做基线距离。
这个测距仪我取左边取景框的图像作为目镜里图像的上半部分图像,右边取景框的图像作为目镜图像的下部分图像。调整时,上下的图像重叠了,就是调整好了。
一般测距仪的精度与基线的长度平方成正比,基线越长精度越高;精度与被测的距离成反比,距离越远精度越低。
作为前世的铁杆儿军迷,张知木想告诉他们,日本大和号上的前桅楼与三座主炮塔的测距仪都是15米基线级的,光学观测范围可达50公里,大和的第一舰桥海平面高度34米,对海平面可视距离为18000米,如果是对同高度(34米)的目标,则相互可视距离为36000米。可是一想还算了吧。解释这些还要编故事,更费事儿。
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