Рис. 1

 * * *

Представьте, что вы направили тонкий луч света на отражающую поверхность, – например, посветили лазерной указкой на зеркало или полированную металлическую поверхность. Луч отразится от такой поверхности и будет распространяться дальше в определенном направлении. Угол между перпендикуляром к поверхности (нормалью) и исходным лучом называется углом падения, а угол между нормалью и отраженным лучом – углом отражения. Закон отражения гласит, что угол падения равен углу отражения. Это полностью соответствует тому, что нам подсказывает интуиция. Луч, падающий почти параллельно поверхности, лишь слегка коснется ее и, отразившись под тупым углом, продолжит свой путь по низкой траектории, расположенной близко к поверхности. Луч, падающий почти отвесно, с другой стороны, отразится под острым углом, и направление отраженного луча будет близким к направлению падающего луча, как того и требует закон.
Закон отражения, как любой закон природы, был получен на основании наблюдений и опытов. Можно его вывести и теоретически – формально он является следствием принципа Ферма (но это не отменяет значимости его экспериментального обоснования).
Ключевым моментом в этом законе является то, что углы отсчитываются от перпендикуляра к поверхности в точке падения луча. Для плоской поверхности, например, плоского зеркала, это не столь важно, поскольку перпендикуляр к ней направлен одинаково во всех точках. Параллельно сфокусированный световой сигнал – например, свет автомобильной фары или прожектора, – можно рассматривать как плотный пучок параллельных лучей света. Если такой пучок отразится от плоской поверхности, все отраженные лучи в пучке отразятся под одним углом и останутся параллельными. Вот почему прямое зеркало не искажает ваш визуальный образ.
Однако имеются и кривые зеркала. Различные геометрические конфигурации поверхностей зеркал по-разному изменяют отраженный образ и позволяют добиваться различных полезных эффектов. Главное вогнутое зеркало телескопа-рефлектора позволяет сфокусировать в окуляре свет от далеких космических объектов. Выгнутое зеркало заднего вида автомобиля позволяет расширить угол обзора. А кривые зеркала в комнате смеха позволяют от души повеселиться, разглядывая причудливо искаженные отражения самих себя.
Закону отражения подчиняется не только свет. Любые электромагнитные волны – радио, СВЧ, рентгеновские лучи и тому подобные – ведут себя в точности так же. Вот почему, например, и огромные принимающие антенны радиотелескопов, и тарелки спутникового телевидения имеют форму вогнутого зеркала – в них используется всё тот же принцип фокусировки поступающих параллельных лучей в точку.

Оборачивающая система часть сложной оптической системы, поворачивающая на 180° изображения оптические предметов, создаваемые предшествующей (по ходу лучей света) частью оптической системы. Применение оборачивающей системы вызвано тем, что во многих случаях необходимо получать и рассматривать прямые изображения предметов, в то время как большинство объективов формирует перевёрнутые изображения. Оборачивающая система широко используют в зрительных трубах различных типов, в том числе в биноклях, некоторых типах микроскопов, перископах, проекционных аппаратах и т. д.

Рис. 1

Оборачивающие системы бывают призменными, линзовыми и зеркальными. В призменных оборачивающих системах наиболее употребительны прямоугольные призмы со взаимно перпендикулярными рёбрами (так называемые призмы Порро), в которые лучи света входят перпендикулярно одной из граней, испытывают затем дважды полное внутреннее отражение от других граней и выходят параллельно и противоположно своему первоначальному направлению. (На принципе полного внутреннего отражения основано применение в оборачивающих системах и других деталей из оптического стекла, обладающих плоскими гранями; их также называют оборачивающими призмами, хотя в строго геометрическом смысле они могут не быть призмами. Призменные оборачивающие системы позволяют существенно изменить длину оптической системы. В частности, оборачивающие системы из двух призм Порро (рисунок 1) значительно сокращают расстояния между объективом и окуляром (в приборах, предназначенных для визуального наблюдения, например в биноклях); изображение объекта при этом оборачивается без изменения его величины.

Рис. 2

Типичная линзовая оборачивающая система (рисунок 2) состоит из трёх компонент: двух сложных линз 2 и 3 и добавочной плоско-выпуклой линзы 1, наз. коллективом. Коллектив, располагаемый вблизи фокальной плоскости предшествующего оборачивающей системы объектива, формирует изображение входного зрачка этого объектива посередине между линзами 2 и 1, что позволяет свести к минимуму поперечные размеры оборачивающей системы. Применяя линзовые оборачивающие системы, можно изменять размеры получаемого в конечном счёте изображения предмета, т. е. влиять на увеличение оптическое системы в целом (как в сторону возрастания, так и в сторону уменьшения). Плавное изменение расстояния между компонентами оборачивающей системы даёт возможность регулировать увеличение (что существенно в некоторых приборах). Кроме того, с помощью линзовых оборачивающих систем можно увеличивать общую длину оптической системы (это бывает необходимо, например, в перископах).
Оборачивающие системы изготавливают и из волоконных элементов, если качество последних способно обеспечить необходимую разрешающую способность оптической системы.
 

 * * *

Призма Порро – эта оборачивающая система была создана в 1850 г. и носит имя своего изобретателя – Гнацио Порро. В конструкции бинокля она была впервые использована в 1894 г. Эрнстом Аббе. С тех пор призма Порро получила широкое распостранение.
По сравнению с "крышеобразной" призмой, призма Порро позволяет избежать "двоения" изображения и сократить потери света. В биноклях Docter NOBILEM отдельные призматические элементы склеены между собой, что минимизирует количество контактов "стекло–воздух" и обеспечивает лучшее светопропускание, а это весьма важно при ведении наблюдений в условиях плохой освещенности.
Бинокли серии NOBILEM предназначены для самых разнообразных сфер применения, особенно для охоты и наблюдения дикой природы. Все модели обладают большим полем зрения, построены на оптике с многослойным просветлением, не боятся внешних воздействий, могут быть установлены на штатив.
Корпуса всех биноклей NOBILEM выполнены из высокопрочного алюминиевого сплава с уплотнительными элементами. Покрытие из экологически чистого эластичного полимера обеспечивает при работе с биноклем максимальный комфорт.
Бинокли NAVIDOC являются развитием моделей NOBILEM 7x50 B / GA и ориентированы на моряков. Они абсолютно водонепроницаемы (DIN 58390-82) и имеют раздельную фокусировку окуляров.

Рис. 3