Юный техник

Абрамов Александр Николаевич

Куличенко Василий Федосеевич

 

К юным техникам-моделистам

Многие пионеры и школьники называют себя юными техниками. Дома, в школах, на станциях юных техников, во дворцах и домах пионеров они строят модели, изготовляют самодельные приборы, делают много полезных вещей.

Когда юный техник строит свою модель, он знакомится с устройством и действием настоящей машины, учится работать разными инструментами, пользоваться разными материалами. Все это пригодится пионеру и школьнику, когда он будет учиться в ремесленном училище или в школе фабрично-заводского обучения. Трудовые навыки необходимы пионеру и школьнику дома. Привычка с малых лет к мастерству, к работе с чертежами поможет учиться в высшем учебном заведении. Умение обращаться с инструментами нужно каждому рабочему, технику, инженеру. Знание техники, «привычка» к ней, уменье обращаться с инструментами нужны каждому бойцу Красной армии. Ведь наша Красная армия глубоко насыщена техникой, Красной армии нужны радисты, электрики, оптики, фотографы, мотористы, и к тому, чтобы быть отличным бойцом, надо готовиться с малых лет.

Часто пионер, школьник хочет построить какую-нибудь модель или сделать полезную для дома и школы вещь, но не знает, как приступить к работе. Каждый день в Москву на Центральную станцию юных техников, в Детиздат, в редакции пионерских газет и журналов поступают сотни писем от ребят с просьбой: «Пришлите чертежи и описания моделей».

Вот для таких ребят и выпускается эта книга. Здесь собраны разнообразные модели и вещи. Некоторые из них можно использовать в пионерских походах и военных играх, многие будут весьма полезны в школе при изучении физики, многие пригодятся дома. Описанными здесь самодельными фотоаппаратами можно делать настоящие снимки, на самодельные радиоприемники можно принимать радиопередачи. Ребята, умеющие мастерить, могут помочь юным натуралистам сделать микроскоп, телескоп, могут помочь преподавателям биологии, построив для школы микропроектор.

В 1911 году в Киеве пятнадцатилетний Шура Микулин построил летающую модель самолета. Это было через три года после первого полета аэроплана братьев Райт в Париже, когда странные сооружения из жердочек и материн, «летающие этажерки», как их называли, только-только учились летать. Микулин отдал свою модель в физический кабинет реального училища, в котором учился, чтобы помочь всем ребятам ознакомиться с рождающейся авиацией. Сейчас А. А. Микулин — знаменитый конструктор авиационных моторов, Герой Социалистического Труда. И в биографиях других замечательных людей нашей родины нетрудно найти такие факты. Связь со школой помощь школе — очень важное дело.

Все модели, описанные в этой книге, в разделе паротехники, могут занять место в любом школьном физическом кабинете. Насколько легче будет всем школьникам, пользуясь моделями, изготовленными юными техниками, проходить раздел теплоты по курсу физики! А электромотор и динамомашина, действие которых иногда трудно понять только по рисунку! Значительно легче будет учащимся освоиться с принципом действия и устройством этих машин, пользуясь построенными моделями. Работа для школьного кабинета — почетнейшее дело юных техников.

В наш сборник не включены авиамодели. Сделано это потому, что книг и статей по авиамоделизму довольно много. Мы даем только те модели, в описаниях которых ощущается особенная нужда.

Все модели тщательно проверены, многие были описаны уже в журнале «Знание — сила» и изготовлялись юными техниками. Новые, нигде еще не описанные модели также были построены и проверены.

Большой интерес представляет описанный в этой книге паровой котел с керосиновой топкой. Обычно в горелках котлов для самодельных паровых машин сжигают денатурированный спирт. Керосиновая горелка, сконструированная А. Меньшиковым, значительно расширяет для массы юных техников возможность постройки котлов.

Интересен маленький компактный электромотор, сконструированный юным техником Б. Мальковым. Благодаря применению набивного якоря и удачному расположению частей моторчик этот при небольших размерах развивает большую мощность.

Интересен реактивный катер А. Горбунова. Это первая удавшаяся попытка осуществить силами юных техников лодочку, которая продается в магазинах игрушек и пользуется большим успехом. Много других интересных и полезных вещей описано в этой книге.

Давая описание устройства точного электробудильника из ходиков, мы включили в раздел электротехники и механический будильник. Ведь будильник — вещь нужная, а не везде есть электричество.

Все рисунки в этом сборнике сделаны по-новому. Вместо множества отдельных рисунков, разбросанных по разным местам книги, как делается обычно, здесь рисунки объединяются в таблицы. На некоторых таблицах детали, имеющие сложные контуры, даны на сетке. Сетка рассчитана так, чтобы начерченные фигуры можно было срисовать в натуральную величину на клетчатую бумагу школьной тетради. Клеточка этой бумаги имеет размер 5X5 миллиметров. Обозначения размеров на всех других рисунках даны в миллиметрах.

Нам было бы очень важно получить побольше отзывов об этой книге. Какие модели хорошо удаются, какие плохо описаны, какие рисунки непонятны, чем еще нужно было бы дополнить книгу? Все эти замечания помогут улучшить книгу для следующего издания. Письма пишите по адресу: Москва 12, Малый Черкасский пер., д. 1, Детиздат, Массовый отдел.

 

Раздел первый

ЮНЫМ ЛЮБИТЕЛЯМ ОПТИКИ И ФОТО

 

1. Перископ

Глаз человека — очень сложный и совершенный аппарат, однако в ряде случаев ему нужны различные оптические помощники. Техника дала помощников человеческому глазу. Один из них — перископ.

Невооруженным глазом человек может видеть большие предметы при нормальном освещении не далее 2 км. А как же артиллеристу-наводчику брать прицел на 15–20 км? Обычно он пользуется биноклем. Но в бинокль из-за прикрытия не увидишь объекта прицела. И командиру подводной лодки, находящейся под водой, не видна поверхность моря. Снайперу из окопа или траншеи тоже не увидеть объекта прицела. Для всех этих случаев необходим особый инструмент — зеркальный или призматический перископ.

Перископ дает возможность как бы поднять глаз на большую высоту. Это очень интересный прибор, который можно прекрасно использовать в военной игре. Пионер-разведчик, сделавший себе перископ, сможет скрытно, только выставив из-за прикрытия кончик перископа, наблюдать за передвижением «противника».

Зеркальный перископ состоит из двух параллельных зеркал, помещенных по концам трубы и расположенных под углом в 45° к горизонту. К нему можно присоединить бинокль для наблюдения отдаленных предметов. Вместо зеркал можно воспользоваться призмами, которые дают лучшее качество изображения.

Простой зеркальный или призматический перископ сделать нетрудно. Для призматического перископа нужно купить в магазине оптических приборов дешевые бракованные призмы Порро или использовать призмы от старого призматического бинокля. Ход лучей в призматическом перископе показан на таблице 1, справа.

Таблица 1. Перископ.

Таков же ход лучей и в зеркальном перископе. Для самодельного перископа нам нужны две призмы.

Устройство кожуха перископа дано в деталях на рисунке. Детали кожуха делаются из тонкой фанеры; внутренние стенки их окрашиваются черной тушью, чтобы проходящие лучи не отсвечивали. Размеры стенок кожуха зависят от размеров призм. Надо, чтобы призмы вплотную входили в концы готового кожуха.

Над отверстием верхней призмы делают козырек, прикрывающий призму от прямых солнечных лучей. Кожух перископа нужно оклеить снаружи черной бумагой, чтобы закрыть боковые щели. На таблице слева показан готовый самодельный перископ.

В этой же конструкции призмы с успехом можно заменить маленькими зеркалами.

 

2. Микроскоп

Выпускаемые заводами сложные микроскопы дают увеличение в несколько тысяч раз. Конечно, такой микроскоп построить самому невозможно. Наш микроскоп будет проще, с гораздо меньшей силой увеличения, однако и он позволит производить очень интересные наблюдения.

Уже обыкновенное увеличительное стекло, или так называемая лупа, может служить простейшим микроскопом. С помощью лупы можно видеть предметы увеличенными в несколько раз. В более сложном микроскопе увеличенное изображение, даваемое лупой, рассматривается не просто глазом, а с помощью второй лупы, которая вторично увеличивает уже увеличенное изображение. Таким образом, в сложных микроскопах имеется не одно, а два увеличительных стекла, заключенных в одну общую трубку на некотором расстоянии друг от друга. Схема такого микроскопа показана на таблице 2 (в кружке). Лупа Об, направленная к рассматриваемому предмету, называется объективом, а лупа Ок, через которую производится наблюдение, — окуляром.

Таблица 2. Микроскоп.

Схема действия микроскопа

С помощью объектива изображение предмета увеличивается до размеров АВ. Это изображение рассматривается через окуляр и вновь увеличивается.

На таблице показана упрощенная схема микроскопа. В действительности объектив и окуляр состоят обычно из нескольких стекол. Чтобы построить микроскоп с заранее заданной силой, или степенью увеличения, нужно проделать предварительный математический расчет. Но расчет этот очень сложен; мы обойдемся без него и рассчитаем наш микроскоп опытным путем.

Для получения сильно увеличивающего микроскопа следует взять для окуляра и объектива сильно увеличивающие линзы. Однако при этом нужно помнить, что, по законам оптики, чем сильнее будут увеличивать линзы, тем меньшее поле будет видно в микроскоп. Поэтому не следует добиваться особенно сильного увеличения, так как в такой микроскоп будет виден слишком маленький участок и наблюдать будет неинтересно.

Это особенно относится к окуляру. Ведь окуляр предназначен для рассматривания уже увеличенного изображения предмета, и если поле, видимое через окуляр, будет очень маленьким, то, хотя увеличение будет большим, мы увидим лишь часть наблюдаемого предмета и, следовательно, не сможем составить о нем полного представления. Иное дело — объектив. Он направляется на очень мелкие предметы, поэтому для объектива можно взять более сильную линзу. Кроме того, для объектива можно взять маленькую линзу, а для окуляра следует брать сравнительно большую.

Опытный расчет микроскопа

Раздобыв две линзы — одну для окуляра, другую для объектива, нам нужно установить их на определенном расстоянии одну от другой.

Чтобы точно измерить это расстояние, можно воспользоваться несложным прибором, показанным на таблице (справа). Он состоит из миллиметровой линейки и двух движков, сделанных из жести. К каждому движку прикрепляются язычки с кольцами на концах, которые также можно сделать из жести. На нижнее кольцо кладется объектив, на верхнее — окуляр, и прибор ставится вертикально. На дощечку под объектив кладется кусочек тонкой материи, например шелка.

Установив объектив на небольшом расстоянии от предмета и приставив окуляр вплотную к глазу, будем очень плавно и медленно увеличивать расстояние между окуляром и объективом. Проделывая этот опыт, мы найдем такой момент, когда сильно увеличенное изображение предмета будет довольно хорошо видно. Тогда, не сдвигая объектива и не смещая головы, чуть отодвинем окуляр от глаза, приблизив его к объективу. Изображение станет вполне четким. Это и есть нужное положение.

Проведя наблюдение, легко сосчитать по линейке расстояние между окуляром и объективом. Запомнив или записав найденное расстояние, продолжим опыт. Осторожно приближая объектив к предмету, будем тем же путем — перемещением окуляра — искать положение наиболее ясного видения.

Проделывая это, мы заметим, что с приближением объектива к предмету степень увеличения будет возрастать, однако при этом расстояние между объективом и окуляром будет быстро увеличиваться и может достигнуть слишком больших размеров. Видимое в микроскопе поле при этом будет уменьшаться.

Наконец, когда расстояние между объективом и предметом станет слишком коротким, изображение в микроскопе получить будет невозможно; поэтому приближать слишком сильно объектив к предмету не следует.

На этом опыте мы убедились в том, что, изменяя расстояние между объективом и предметом, можно изменять (правда, в небольших пределах) степень увеличения, даваемого микроскопом. Значит, лучше сделать микроскоп так, чтобы расстояние между предметом и объективом можно было в некоторых небольших пределах менять. Соответственно этому и окуляр нужно вмонтировать в трубку так, чтобы расстояние между ним и объективом также можно было изменять в некоторых пределах. Такое устройство необходимо также и для наводки на резкость, или на фокус.

Если при измерении расстояний будет допущена небольшая ошибка, это не беда. Такая ошибка не страшна, так как трубки для окуляра и объектива можно сделать чуть подлиннее — это даст необходимый запас для передвижения объектива и окуляра.

Какие нужны линзы

Какие же линзы более всего подходят для самодельного микроскопа?

Для объектива нужно постараться достать сильно увеличивающую линзу — с очень коротким фокусным расстоянием. У совершенных, дорогих микроскопов фокусное расстояние объектива не превышает 2 Такие объективы состоят иногда из десяти линз; одну линзу с таким фокусным расстоянием подобрать очень трудно, и работать она будет плохо; мы возьмем линзу с фокусным расстоянием в 20–25 мм. Диаметр этой линзы может быть не больше 6–7 мм. Если линза большего диаметра, края ее можно закрыть диафрагмой — черным бумажным или картонным кружком с отверстием в середине диаметром 6–7 мм.

Для окуляра нужно взять линзу с фокусным расстоянием в 75–80 мм и диаметром не меньше 20 мм. Микроскоп, построенный из таких линз, дает увеличение в тридцать-сорок раз и будет при этом не очень велик — длина трубки получится примерно 15–20 см. Раздобыв нужные линзы, картон, клей, тушь, приступим к постройке.

Конструкция микроскопа

Детали самодельного микроскопа даны на таблице, слева, а общий вид — в верхнем углу, справа. Микроскоп состоит из двух плотно вдвигающихся друг в друга трубок 1 и 2.Трубки эти лучше всего склеить из плотной бумаги, свернув ее в три четыре слоя. Внутренние поверхности трубок надо покрыть черной тушью.

Наружная трубка имеет донышко с круглым отверстием 3 в центре. Перед этим отверстием укреплена небольшая трубка 4, на конце которой укрепляется объектив 5. Внутренняя трубка 2 в верхней части имеет кольцо 6 с укрепленным в ней окуляром 7.

Так будет выглядеть наш микроскоп, если его линзы будут небольшого диаметра (примерно такими, как было указано выше).

Для укрепления линз нужно вырезать из картона два узких кольца по диаметру линзы. Одно кольцо вклеивается внутрь трубки, а когда клей подсохнет, на кольцо кладется линза и поверх нее вклеивается второе кольцо. Укрепленные таким образом линзы держатся очень прочно.

С помощью держателя 8, изготовленного из жести и плотно обнимающего трубку эта трубка скрепляется с вертикально стоящим круглым деревянным стержнем Муфта 10 держателя, надевающаяся на стержень 9, должна легко передвигаться вдоль стержня, но по возможности не качаться на нем. Для этого стержень и муфту нужно сделать гладкими, правильной цилиндрической формы. Сбоку этой муфты укрепляется крепящий винт с помощью которого трубку микроскопа можно закреплять на любом расстоянии от предметного столика 12. Для ввинчивания крепящего винта в муфте нужно сделать отверстие, а перед отверстием припаять гайку. Предметный столик делается из фанеры. Это просто небольшая дощечка с отверстием 13, которое должно быть расположено точно под объективом.

Отверстие в столике нужно для тех случаев, когда рассматриваются прозрачные предметы. Такие предметы (например крыло мухи) обычно зажимают между двумя тонкими стеклами. Для скрепления предметного столика со стержнем 9 в нем делается пропил по толщине столика и столик на клею укрепляется в пропиле. Наконец, чтобы микроскоп был устойчив, стержень 9 нижним концом укрепляется в подковообразной подставке 14, Сделанной из толстой доски.

Вот и все несложное устройство микроскопа. Пользоваться им очень легко: предмет помещают на стекле или на картонке под объективом; затем приближают объектив к предмету и, укрепив муфту, начинают перемещать окуляр вверх и вниз, передвигая внутреннюю трубку до тех пор, пока не будет достигнуто ясное видение.

Как пользоваться микроскопом

Для точной наводки объектива, что с помощью держателя производить трудно, лучше объектив, так же как и окуляр, вклеить в отдельную небольшую трубочку, плотно вдвигающуюся в трубку 4, и производить точную наводку с помощью этой добавочной трубки.

Очень важно при постройке микроскопа соблюдать аккуратность и точность. Нужно следить за тем, чтобы окуляр, объектив и предметный столик располагались точно друг против друга.

Изображение в нашем микроскопе, как и во всех микроскопах, получается перевернутым, но это не имеет никакого значения, так как рассматриваемый предмет можно расположить на предметном столике как угодно.

Видимость в микроскопе сильно зависит от освещения предмета. Свет должен быть ярким, сильным; микроскоп нужно ставить по отношению к свету (окну или лампе) так, чтобы тень от трубки объектива не падала на предмет.

Лучше, конечно, пользоваться не дневным светом, а электрической лампой. Ее можно поместить очень близко к микроскопу и достаточно ярко осветить предмет. Если предмет прозрачен, то под предметным столиком помещается листок белого картона или, еще лучше, небольшое карманное зеркальце. В таких случаях нужно добиваться, чтобы свет не падал на предмет сверху. Для этого микроскоп ставится так, чтобы тень от стержня или трубки закрывала предметный столик.

Зеркало можно укрепить и на самом микроскопе, под предметным столиком. Удобнее всего сделать это с помощью держателя от радионаушников. Такое устройство позволит придавать зеркалу любой наклон и отражать свет на рассматриваемый предмет независимо от того, где находится лампа.

Пользуясь этим микроскопом, можно рассмотреть строение крыла мухи, листа, срезов стебля, увидеть клеточное строение растения, грибницу, плесень. В капле болотной воды можно увидеть наиболее крупных простейших: инфузорий, мелких рачков, водоросль вольвокс и т. п.

 

3. Микропроектор-приставка к микроскопу

На экране появляются и исчезают гигантские туфельки и амебы. Причудливые живые существа извиваются, носятся по освещенному сзади матовому стеклу, нападают друг на друга. Можно подумать, что проходят кадры какого-то фантастического фильма. Но нет, это двигаются и сражаются настоящие, живые туфельки и амебы. Ими кишит любая капля стоячей воды. С помощью несложного приспособления можно показать их сильно увеличенные изображения на экране.

Изготовить такое приспособление — микропроектор — нетрудно. Нужно взять микроскоп, имеющийся почти в каждой школе, и к нему пристроить специальную приставку для проектирования на экран. Общий вид прибора показан на таблице 3.

Таблица 3. Микропроектор-приставка к микроскопу.

Действие его основано на том, что увеличенное изображение, полученное в микроскопе, при помощи зеркальца отбрасывается на матовое стекло — экран микропроектора. Круг поля микроскопа на матовом стекле достигает размеров блюдечка, и в темной комнате изображение могут сразу рассматривать несколько человек.

Для хорошей работы прибора необходимо, чтобы препарат на стеклышке микроскопа был очень сильно освещен, а зеркало проектора помещалось точно над окуляром микроскопа под углом в 45°. Чтобы ярче осветить препарат в микроскопе, надо устроить осветитель.

Осветитель состоит из электрической лампочки не менее 60 ватт, жестяной банки с отверстием на боковой стороне (диаметр отверстия — 60 мм) и колбы с водой. Лампа в патроне устанавливается вертикально на квадратной дощечке и закрывается опрокинутой вверх дном пустой жестяной банкой из-под консервов, без крышки. Отверстие сбоку банки вырезается так, чтобы светящаяся нить лампы была на 3–4 см выше центра отверстия. По нижнему и верхнему краям банки пробейте несколько маленьких отверстий для охлаждения.

Чтобы собрать свет лампы на зеркальце микроскопа, перед лампой надо установить короткофокусную увеличительную линзу. В качестве линзы воспользуйтесь колбой, наполненной водой. Колба устанавливается на дощечке против отверстия в банке, закрывающей лампу. Она должна закрыть боковое отверстие в банке. Поднимая и опуская колбу и передвигая микроскоп, добейтесь, чтобы лучи от лампы, пройдя через отверстие и колбу, собрались в яркое пятно на зеркальце под микроскопом.

Микроскоп берется любой. Наша приставка рассчитана на стандартный школьный микроскоп.

Экран приставки — матовое стекло размером 13X18 см. Рядом с микроскопом устанавливается горизонтально четырехгранная картонная пирамида, у которой вершина срезана. Получившееся отверстие закрывается прямоугольной дощечкой с отверстием посредине. Основание пирамиды — деревянная рамка с матовым стеклом — экраном. Если не найдете стекла, натяните на раму папиросную бумагу.

Пирамида-колпак с экраном должна быть установлена так, чтобы окуляр микроскопа (верхняя линза) приходился немного ниже середины отверстия в дощечке, закрывающей срезанную вершину пирамиды.

Теперь нужно сколотить или склеить из тоненьких дощечек небольшой ящичек (он показан в черном кружке на таблице). Ящичек должен быть без дна и одной из боковых стенок. Внутри ящичка, против открытой боковой стороны, укрепите два деревянных угольничка так, чтобы они дали наклон в 45°. К угольничкам приклейте стеклом наружу маленькое тоненькое зеркальце, дающее правильное, не искаженное отражение.

Ящичек укрепите на дощечке вершины пирамиды. Зеркальце должно приходиться точно против отверстия.

Установите осветитель с колбой и поверните зеркало микроскопа так, чтобы оно отбросило яркий пучок света от осветителя на предметное стекло и препарат.

Тщательно наведите микроскоп на препарат, поставьте над окуляром микроскопа приставку, потушите свет в комнате и взгляните на матовое стекло. Если зеркальце в коробочке пирамиды установлено точно под углом в 45°, матовое стекло расположено вертикально, а препарат ярко освещен, то на матовом стекле появится большое и четкое изображение

 

4. Телескоп

Каждый может изготовить неплохой телескоп с увеличением в пятьдесят — семьдесят пять раз. Такой телескоп показан на таблице 4.

Таблица 4. Телескоп. 1 — стойка; 2 — треугольник; 3 — фанерный кружок; 4 — поперечная ось; 5 — линейка; 6 — труба; 7 — коробка с объективом; 8 — коробка с окуляром; 9 — крышка с диафрагмой объектива; 70 — трубка окуляра; 77 — матерчатая лента; 72 — обойма вертикальной оси.

Он состоит из двух стекол — объектива и окуляра, вставленных в трубу по обоим концам. Для удобства наблюдения труба устанавливается на штативе.

Объектив

В телескопе с большим увеличением объектив должен собирать много света, иначе изображение получится темным. А для телескопа с указанным нами сравнительно небольшим увеличением пригоден и маленький объектив; изображение получится достаточно ясным, так как собранный свет распределяется на небольшую площадь.

Лучше всего в качестве объектива взять круглое стекло для очков: оно очень тонко и почти не разлагает лучей, падающих по краям стекла. Потеря света в нем также невелика, а это очень важное достоинство объектива Обыкновенная увеличительная линза менее пригодна для нашей цели: она очень толста и будет давать сильно окрашенные изображения, к тому же и достать ее труднее, чем очковое стекло.

Для объектива возьмите круглое, а не овальное очковое стекло: овальное не даст правильного изображения планет, представляющихся нам в трубу маленькими дисками Луну, впрочем, можно наблюдать в трубу и с овальным объективом, так как она имеет большой диск и изображение получается неискаженным.

Круглое стекло для очков можно найти в любом оптическом магазине Оно должно иметь фокусное расстояние в 50—100 см. Но в оптических магазинах стекла различают не по фокусным расстояниям, а по так называемым диоптриям.

Стекло в 1 диоптрию имеет фокусное расстояние в 100 см; у стекла в 2 диоптрии фокусное расстояние равно 50 см; 4 диоптрии соответствуют 25 см и т. д. Значит, нужно взять круглое стекло для очков в 1–2 диоптрии. Если на нем будут царапины или пузырьки, это не имеет значения: они не испортят изображения в телескопе.

Не купите по ошибке вогнутого стекла, употребляемого для близоруких; такое стекло не собирает, а рассеивает лучи и, разумеется, не годится для телескопа.

Объектив из стекла для очков будет все же давать слабое окрашивание по краям изображений. Этого можно легко избежать, надевая на объектив диафрагму — картонный кружок с круглым отверстием посредине; диаметр отверстия должен быть немного меньше, чем диаметр стекла объектива.

Диафрагма задержит лучи, падающие на края объектива, и устранит окрашивание изображения.

Окуляр

Для окуляра нужно достать маленькую линзу с фокусным расстоянием в 1,5–2 см. Еще лучше взять сложную лупу, состоящую из двух линз. Ее также можно купить в оптическом магазине. Стекла лупы всегда вделаны в оправу. Они должны быть чистыми, без царапин и пузырьков, все такие недостатки окуляра будут портить изображение в телескопе.

Предположим, что для объектива вы достали очковое стекло в 1,3 диоптрии. Значит, фокусное расстояние у него 100:1,3=75 см Если фокусное расстояние окуляра 1,5 см, то телескоп даст увеличение в 75:1,5=50 раз.

Корпус трубы

Когда есть объектив и окуляр, можно приступить к изготовлению телескопа.

Трубу для телескопа сделать очень просто. Для этого нужно взять круглую картонную коробку без крышки, диаметром около 7,5 см, например коробку из-под кофе. Чтобы удлинить ее до нужных размеров, нужно обернуть коробку тонким картоном; склеенный по краю картон образует трубу, длина которой должна быть равна фокусному расстоянию объектива, то есть 50—100 см.

Труба должна быть окрашена внутри в черный цвет, чтобы изображение не портилось из-за отражения света от стенок. Лучше всего окрасить картон черной тушью, пока он еще не свернут в трубку Оклеиваемая коробка располагается так, чтобы дно ее было на конце трубы. Прежде чем обертывать коробку картоном, нужно в дне ее вырезать посредине круглое отверстие диаметром чуть поменьше диаметра стекла объектива.

Теперь вырежьте из картона кружок, равный по величине дну коробки, и в середине его прорежьте круглое отверстие, равное по диаметру стеклу объектива. Кружок-шайбу приклейте снаружи ко дну коробки. Получится неглубокое гнездо, в котором очень удобно помещается линза объектива, не проваливаясь внутрь трубы.

Остается только закрепить линзу, чтобы она не выпала наружу Для этого поверх объектива, вложенного в гнездо, приклеивается еще картонный кружок с круглым отверстием посредине. Диаметр этого отверстия должен быть чуть меньше диаметра объектива Таким образом, стекло окажется зажатым по краям между дном коробки и верхним кружком, находясь внутри среднего кружка — шайбы. Остальная часть объектива, диаметром равная отверстию в дне коробки, остается ничем не прикрытой Через нее и будут проникать лучи света от луны или планет, давая изображение их внутри корпуса телескопа. Вставляя объектив, старайтесь не выпачкать его клеем — клей трудно потом стереть со стекла.

На другом конце трубы нужно вставить окуляр, но только так, чтобы его можно было передвигать вдоль оси трубы. Иначе нельзя будет установить трубу «на фокус».

Чтобы сделать окуляр подвижным, нужно вставить его в дно другой круглой коробки точно такого же диаметра, как та, которая взята для объектива Эта коробка будет вдвигаться в другой конец картонной трубы Длина ее должна быть 10–15 см.

В центре дна этой коробки вырежьте круглое отверстие диаметром меньше диаметра лупы, взятой для окуляра Теперь вырежьте несколько кружков-шайб с отверстиями, диаметр которых равен наружному диаметру оправы лупы, и приклейте эти кружки ко дну коробки снаружи. Центры отверстий в шайбах и в дне коробки должны совершенно точно совпадать Получится глубокое гнездо, в которое вклеивается лупа, служащая окуляром телескопа При этом также остерегайтесь выпачкать клеем линзочки окуляра.

Остается вдвинуть свободный конец коробки с окуляром в картонную трубу После этого ее можно будет передвигать вперед и назад вдоль оси трубы, и она благодаря трению будет сохранять любое приданное ей положение.

Передвигая коробку с окуляром, можно всегда установить его «на фокус» — так, что окуляр будет увеличивать изображение наблюдаемого предмета, полученное от объектива внутри трубы телескопа.

Если лупа для окуляра имеет особый футляр, соединенный шарниром с ее оправой (см левый нижний угол таблицы), его нужно отпилить Это можно сделать обыкновенным лобзиком, пилка которого легко распиливает цветные металлы.

Вставляя окуляр, нужно стараться, чтобы центры объектива и окуляра лежали на одной прямой линии.

Мы уже говорили, что для устранения окрашивания краев изображений нужно изготовить для объектива диафрагму. Лучше всего сделать ее из крышки той коробки, в которую вставлено стекло объектива. В этой крышке нужно вырезать круглое отверстие меньшего диаметра, чем у открытой части стекла объектива. Диафрагма надевается снаружи на конец трубы с объективом.

Хорошо иметь несколько диафрагм с различными размерами отверстия. При наблюдении очень ярких предметов надевается диафрагма с самым небольшим отверстием, при наблюдении менее ярких берут отверстие побольше, а слабо светящиеся предметы наблюдают совсем без диафрагмы. Понятно, что диафрагма, устраняя окрашивание, в то же время уменьшает количество света, собираемого объективом.

Установка трубы

Даже при увеличении только в пятьдесят раз нельзя наблюдать, держа трубу в руках: незаметное дрожание рук заставляет изображение прыгать в поле зрения трубы. Ее нужно установить на особую подставку — штатив.

Для изготовления штатива возьмите деревянную линейку примерно такой же длины, как и труба. Посредине линейки нужно прикрепить поперечную круглую ось. Это можно сделать, наклеив сверху накладку или прибив к линейке обойму, через которую продевается ось.

Трубу телескопа нужно приклеить к линейке, вдоль нее. Для большей прочности соединения трубу и линейку можно по концам оклеить полосками материи.

Поперечная ось линейки должна выступать с каждой стороны на 3–4 см. На этой оси будет поворачиваться труба телескопа вверх и вниз.

Кроме того, нужно устроить так, чтобы труба могла поворачиваться вокруг вертикальной оси вправо и влево, тогда можно будет направить ее в любую точку неба.

Это также легко сделать. Выпилите из фанеры два кружка диаметром по 10–15 см. В центре каждого кружка сделайте круглое отверстие для горизонтальной оси трубы. Вставив между ними трубу так, чтобы концы горизонтальной оси прошли в отверстия кружков, приклейте их к треугольному куску дерева. Деревянный треугольник насадите на вертикальную ось. Вокруг этой оси труба и будет поворачиваться вправо и влево.

Толщина треугольника должна быть такой, чтобы корпус трубы с легким трением вращался между фанерными кругами. Тогда труба будет сохранять любое приданное ей положение.

Телескоп нужно установить на вертикальном толстом бруске, укрепленном на крестовине. На верхнем конце бруска, сбоку, прикрепите круглую обойму или трубку для вертикальной оси. Ось должна свободно вращаться в обойме.

Штатив ставится на прочный стол или на скамейку, врытую в землю

Наблюдение в телескоп

Для наблюдения в телескоп нужно выбрать спокойное место в саду или во дворе. Избегайте наблюдений с веранды: дрожание пола заставит прыгать изображение в трубе.

Близость электрических фонарей или пыльной дороги сильно ослабляет видимость изображения.

Смотря в телескоп одним глазом, обычно прищуривают другой. При длительных наблюдениях это очень утомляет. Важно приучиться смотреть в трубу, не закрывая другой глаз. Тогда можно подолгу производить наблюдения, не утомляя глаз.

И луну и планеты нужно наблюдать тогда, когда они поднимутся высоко над горизонтом. При низком положении никаких подробностей на их диске не увидите: мешают непрозрачность толстого слоя воздуха и испарения земли.

Наблюдая луну, можно зарисовать детали ее поверхности. Для этого нужно обзавестись альбомом и фонарем, дающим свет только на страницу альбома.

Рисунки делают мягким черным карандашом. Луна довольно быстро движется в поле зрения телескопа, но все же несколько минут она в нем остается. Это время и используется для зарисовки, после чего прерывают работу и поворачивают трубу.

 

5. Складной фотоаппарат

Постройка складного аппарата требует больше времени, чем ящичного, но построить его не так трудно. Точного определения расстояния между линзой и пластинкой или пленкой, отнимающего много времени при постройке ящичного аппарата, здесь не требуется, так как объектив в складном аппарате подвижен. Мы выбрали формат аппарата 6,5X9 см. Этот аппарат удобен небольшим размером; снимки же не так малы и даже без увеличения легко смотрятся.

Материал для изготовления найдется в хозяйстве всякого юного техника. Готовыми придется купить только линзу и кассеты форматом 6,5 X 9 см. Кассеты имеются в продаже и стоят недорого, делать их самим сложно. Одну из кассет мы используем для изготовления рамки с матовым стеклом.

Линза нужна обыкновенная, очковая, плоско-выпуклая, силой +7,75 диоптрии, то есть с фокусным расстоянием примерно 13 см. Для удобства при покупке следует попросить сточить линзу, уменьшив ее диаметр до 25–30 мм. Толщина линзы значения не имеет.

Корпус — это плоская коробочка 1 (см. таблицу 5), одна из стенок которой сделана в виде дверки, откидывающейся на петлях вперед. Эту стенку 2 мы будем называть откидной.

Таблица 5. Конструкция складного фотоаппарата.

Противоположная стенка корпуса составлена из двух рамок, между которыми имеется промежуток в 4 мм. В верхней стенке корпуса, точно над этим промежутком, делается щель. Щель вместе с промежутком образует пазы для вдвигания рамки с матовым стеклом или кассет.

Откидная стенка скрепляется с нижней стенкой корпуса небольшими петлями; при этом необходимо, чтобы при открывании откидной стенки ее поверхность была строго перпендикулярна задней стенке корпуса. Для этого соприкасающиеся ребра откидной и нижней стенок корпуса нужно сточить под углом в 45°, как видно на рисунке разреза аппарата. Все части корпуса изготовляются из фанеры толщиной 4 мм.

Направляющие салазки 3. Вырезав из жест прямоугольник размером 66X110 мм, загните длинные стороны, и салазки готовы. Остается просверлить в них несколько маленьких отверстий для шурупов. По этим направляющим салазкам должна плавно и точно передвигаться стойка с объективом. Стойка должна двигаться по салазкам с некоторым трением, чтобы во время съемки она не сбилась с места, поэтому салазки надо сделать очень аккуратно.

Чтобы при складывании аппарата стойка объектива не болталась внутри корпуса, к нижней стенке корпуса прикрепите небольшой отрезок таких же салазок (4). Маленькими шурупами длинные салазки привинтите к откидной доске, а малые салазки — к нижней стенке корпуса.

Распорка 5. Точно по размерам, данным на рисунке, сделайте две распорки из алюминия или другого металла толщиной примерно 1,5 мм Для скрепления распорок с откидной доской выпилите два угольника 6 из того же материала.

Способ скрепления распорок с угольниками и места прикрепления угольников видны на рисунках Свободные концы распорок надо скрепить с боковыми стенками корпуса небольшими шурупами с полушаровыми головками Шурупы продеваются в прорезы распорок и ввинчиваются в боковые стенки корпуса изнутри.

Шурупы завинтите не до конца, чтобы они легко скользили вдоль распорок, а сами распорки стояли прямо, не были отогнуты к стенкам.

Теперь нужно укрепить пружины 7 под распорками Размеры могут быть взяты на-глаз Чтобы просверлить в стальной пружине отверстие для шурупа, ее надо отпустить: раскалить докрасна и медленно остудить Просверлив отверстие, пружину надо вновь раскалить докрасна и быстро опустить в воду.

Укрепив пружины под распорками, проверьте, как они работают Нажав большими пальцами обеих рук на распорки, закройте откидную стенку, а затем вновь откройте ее