DALEKOZOR, optička sprava, koja služi za motrenje udaljenih predmeta, a u mornarici i u geodeziji još i za točnije viziranje pri mjerenju i gađanju. Prema načinu dobivanja slike, dalekozori se dijele u tri skupine: dioptričke dalekozore ili refraktore, kod kojih se slika predmeta dobiva lomom zraka svjetlosti kroz optičke sisteme-leće; katoptričke dalekozore ili reflektore, kod kojih se slika predmeta dobiva odrazom zraka svjetlosti na sferičnim zrcalima; katadioptričke dalekozore, koji su kombinacija dioptričkih i katoptričkih dalekozora.
Dalekozori se sastoje od objektiva, koji je okrenut predmetu, i okulara, koji je okrenut oku motrioca. Moraju zadovoljiti uvjet, da zrake, koje od predmeta dolaze u objektiv paralelno s optičkom osi, izlaze kroz okular također paralelno s istom osi.
Osnovna svojstva dalekozora. U osnovna svojstva idu: povećanje, matematska veličina, koja pokazuje, koliko je slika nekog predmeta gledana u dalekozoru veća od lika predmeta gledanog s istog mjesta golim okom; povećanje je određeno odnosom vidnog kuta, pod kojim se vidi slika predmeta u dalekozoru, prema vidnom kutu, pod kojim se vidi isti predmet gledan bez dalekozora. Budući da je vidni kut veličina, koja se u praksi ne može uvijek izmjeriti, to se povećanje izražava odnosom žarišne udaljenosti objektiva prema žarišnoj udaljenosti okulara (sl. 1).
Neka je α vidni kut pod kojim se vidi slika S u dalekozoru, a β vidni kut, pod kojim se vidi predmet P golim okom (uz pretpostavku da je predmet dosta daleko): dp je daljina predmeta od objektiva, ds je daljina slike od objektiva, s je daljina slike od okulara, f1 je žarišna udaljenost objektiva, a f2 je žarišna udaljenost okulara. Kako je dp vrlo velika, može se uzeti da je ds = f1, a također približno da je s = f2. Prema tome je povećanje
\[\gamma=\frac\alpha\beta=\frac{d_S}s=\frac{f_1}{f_2}\]
Veličina vidnog polja, kut krajnjih zraka, koje otvor dijafragme propušta kroz dalekozor. Ona je obratno proporcionalna povećanju dalekozora, t. j. što je povećanje slike veće, vidno je polje manje. Subjektivno vidno polje određeno je korisnim vidnim poljem okulara i iznosi za normalne okulare 40° do 50°, a izuzetno se može povećati i do 70°. Vidno polje objektiva dobiva se dijeljenjem subjektivnog vidnog polja povećanjem.
Jasnoća (svjetlosna jačina), matematska veličina, koja pokazuje, koliko je veća količina svijetla, koja dolazi u oko sa predmeta gledanog dalekozorom, od količine svijetla, koja dolazi s istog predmeta gledanog golim okom. Jasnoća je uvijek upravno proporcionalna kvadratu promjera objektiva ili obratno proporcionalna kvadratu povećanja. Drugim riječima, s većim promjerom objektiva naglo se povećava jasnoća slike, dok s većim povećanjem naglo pada.
Dioptrički dalekozori ili refraktori obično su izrađeni od dvije metalne cijevi, od kojih se jedna (okularna) uvlači u drugu (objektivnu). Radi poboljšanja optičkih svojstava upotrebljavaju se i objektivi i okulari sastavljeni od više leća.
Zrake, koje od predmeta A-B dolaze u objektiv, lome se i stvaraju u dalekozoru obrnutu i umanjenu sliku predmeta A1-B1.
Ta se slika predmeta ne stvara u dalekozoru uvijek u istoj točki, već se pomiče u smjeru optičke osi O-O. Mjesto, gdje se djelovanjem objektiva stvara slika (ravnina slike), ovisi o udaljenosti promatranog predmeta. Okular dalekozora djeluje kao obična lupa, koja tu sliku povećava (A2-B2). U okularnoj cijevi smještena je dijafragma D s nitnim križem ili crticama, koje služe za viziranje ili mjerenje. Dijafragma se pomicanjem okularne cijevi postavlja uvijek u ravninu slike predmeta.
Prema konstrukciji dioptrički se dalekozori dijele:
Terestrički ili Galilejev (holandski) dalekozor predstavlja prvi prototip dalekozora u povijesti. Izumiteljem se smatra brusač stakla za naočari Johann Lipperhey iz Middelburga, koji je 1608 izradio prvi upotrebljiv d. Poslije godinu dana na temelju vijesti i podataka iz Holandije konstruirao je Galileo Galilei dalekozor, koji je upotrebio za svoja astronomska motrenja. To je razlog, da se i sada ta vrsta dalekozora zove holandski ili Galilejev dalekozor. Konstrukcijom dalekozora bavili su se i naši učenjaci, a među njima i Ruđer Bošković. Karakteristika je ovog dalekozora, da su konveksni objektiv i konkavni okular tako smješteni, da im istoimena žarišta padaju u istu točku (sl. 3). Zrake svijetla, koje od predmeta P dolaze u objektiv Ob stvaraju u točki A umanjenu, okrenutu i imaginarnu sliku predmeta (P1). Ali prije toga zrake dolaze u konkavni okular Ok, koji ih rasipa. U produženju ovih rastresenih zraka stvara se na suprotnoj strani okulara t. zv. virtuelna (zamišljena) i uspravna slika predmeta (P2).
Kod ovog dalekozora objektiv i okular su u istoj cijevi, a razmak između objektiva i okulara je konstantan. Služi samo za promatranje dalekih predmeta. Najveće povećanje je 6 puta, jer bi kod većeg povećanja vidno polje bilo premalo. S povećanjem naglo raste i jasnoća slike, pa je zbog toga terestrički dalekozor prikladan za noćna promatranja. U mornarici se upotrebljava za izviđanje, a u engleskoj mornarici je sastavni dio opreme oficira straže.
Astronomski ili Keplerov dalekozor sastoji se od dvije konveksne leće tako smještene, da stražnje žarište objektiva i prednje žarište okulara padaju u istu točku (sl. 2). Ovaj dalekozor daje obrnutu sliku predmeta i najčešće se upotrebljava u geodeziji za točnije viziranje, a u astronomiji za promatranje nebeskih tijela.
Da bi se uklonile optičke pogreške jednostavnih leća, upotrebljavaju se kod astronomskih dalekozora sastavljeni okulari. Osnovni oblici ovih okulara jesu: Huygensov (sl. 4) i Ramsdenov (sl. 5). Oba se sastoje od dvije plankonveksne leće, koje su ili konveksnim stranama okrenute objektivu (Huygensov) ili konveksnim stranama okrenute jedna prema drugoj (Ramsdenov). Kod Huygensova okulara realna se slika predmeta stvara između te dvije leće, od kojih se ona bliže objektivu zove kolektiv, a leća bliže oku okular. Odnos žarišnih daljina kolektiva f1 okulara f2 i razmaka leća r je
f1 : r :f2 = 3 : 2 : 1.
Kod Ramsdenova okulara realna se slika predmeta stvara ispred obje leće okulara. Odnos žarišnih daljina ovdje je
f1 : r :f2 = 9 : 4 : 5.
Kod dalekozora za astronomska motrenja, gdje treba dalekozorom opažati zvijezde u zenitu, upotrebljavaju se slomljeni okulari (sl. 6), kod kojih se vizura posebnom prizmom prelama za 90°.
Astronomski dalekozor može se također upotrebiti kao terestrički, ako se između objektiva i okulara stavi jedna konveksna leća, koja preokreće sliku u uspravan položaj.
Daljim usavršavanjem optičkih svojstava konstruirani su: Dalekozori s unutrašnjim fokusiranjem (sl. 7), kod kojih se oštrina slike (fokusiranje) postizava pomicanjem posebne konkavne leće L smještene u objektivnoj cijevi. Ovi su dalekozori konstantne duljine, a prednost im je a) što su kraći, b) zatvoreniji, pa u njih ne ulazi prašina i c) vizuran pravac je stabilniji (točniji).
Dvostruki dalekozori (dvogledi) se najviše upotrebljavaju u pomorstvu. Pojavili su se godine 1823. Spočetka su to bila dva uzajamno spojena Galilejeva dalekozora. Usprkos kasnijem usavršivanju spajanjem raznih vrsta stakala, Galilejevim se dalekozorom nije moglo prijeći šesterostruko povećanje slike, jer su se pojavljivale krupne optičke griješke. Dalekozori s Galilejevim sistemom leća upotrebljavaju se samo u kazališnim dvogledima. Krimski rat 1855 izazvao je usavršivanje dvogleda za ratne svrhe te se pojavio specijalan tip, t. zv. krimski dvogled s povećanjem do 5 puta.
To povećanje nije moglo zadovoljiti tadašnje potrebe, a da bi se iskoristile prednosti astronomskog dalekozora, koji je mogao imati još veće povećanje, uzela su se dva astronomska dalekozora i spojila u dvogled. Budući da astronomski dalekozori daju obratnu sliku, umetnula se u svaku cijev treća konveksna leća, kojoj je bila svrha da preokrene sliku.
Uspravna se slika u dalekozoru može dobiti bez treće leće pomoću prizama. Takav dalekozor izradio je već 1850 talijanski inženjer I. Porro i izložio ga na izložbi u Parizu. Budući da u to doba krunsko staklo, od kojega se izrađuju prizme, još nije bilo dovoljno prozirno, Porrov dalekozor nije davao dovoljno jasne slike.
Prizmatični dvogled u današnjem obliku usavršio je 1893 Zeissov suradnik prof. Ernst Abbe. Umetnuo je dvije prozirne prizme od novog krunskog stakla i dva dalekozora spojio zajedno, tako da se dobije dvogled. Otad se prizmatični dvogledi naglo šire u pomorstvu i u vojsci i neprekidno se dalje usavršavaju.
Današnji prizmatični dvogled sastoji se od dva spojena astronomska dalekozora. Svaki objektiv ima dvije slijepljene leće, a okular od 3 do 5 sličnih leća. Takav sistem leća bez prizama ima veoma dug put svjetlosnih zraka i daje obrnutu sliku. Kad bismo gledali brod, koji plovi od desna nalijevo, vidjeli bismo ga naopako i kako plovi od lijeva nadesno. Astronomi pri motrenju neba i geodeti pri mjerenjima naučeni su na gledanje obratnih slika, ali za motrenje predmeta na zemlji obratna slika smeta. Prizme se u dvogled umeću zbog toga iz dva razloga: 1. da stvore uspravnu i na pravu stranu okrenutu sliku; 2. da skrate dužinu dvogleda, jer se svjetlosni put pomoću prizama produljuje i bez produljivanja cijevi.
Ravnina refleksije u jednoj prizmi okomita je na ravninu refleksije u drugoj prizmi (sl. 8 i 9). Zrake se na svom putu dva puta totalno odbijaju u prvoj prizmi P1 i tom prilikom preokreću sliku predmeta u vertikalnom smislu (gore-dolje). Prilikom slijedeće refleksije u drugoj prizmi P2 zrake premještaju sliku predmeta u horizontalnom smislu (desno-lijevo). Odavde zrake ulaze u okular, koji je smješten nešto postrance. Prizmatični dvogled, dakle, daje uspravnu i ispravno okrenutu sliku (sl. 10).
Prednost je prizmatičnih dvogleda prema Galilejevu dalekozoru veće povećanje i kratkoća cijevi usprkos razmjerno dugom putu zrake od objektiva do okulara.
Povećanja su na ručnim dvogledima 6 do 18 puta, a na izvidničkim dvogledima, koji se drže na stalku, i preko 50 puta. Vidno polje također je mnogo veće. Dok Galilejevu dalekozoru sa šestorostrukim povećanjem promjer vidnog polja na daljini od 1 km iznosi najviše 60 m, prizmatični dvogledi imaju na istoj daljini polje promjera 150 m. Međutim specijalni širokokutni dvogledi imaju još i šire vidno polje (sl. 10). Jedna od važnih prednosti prizmatičnih dvogleda je povećanje plastičnosti slike, jer su objektivi više razmaknuti nego okulari. Razmak objektiva je veći, i predmeti se vide plastičnije nego golim okom.
Dvogledi su građeni tako, da se mogu ugađati prema razmaku očiju od 6 do 7 cm. Oba se dijela pritom razmiču oko srednje osovine, a razmak pokazuje ljestvica na kapici iznad osovine. Oštrina slike dotjeruje se okretanjem dvaju bubnjića, koji nose dio leća okulara. Veličina okreta vidi se na podjeli bubnjića. Pri motrenju predmeta u smjeru sunca, namjeste se na okularne školjke žuta stakla, koja smanjuju neugodne reflekse.
U pomorstvu se najčešće upotrebljavaju ručni prizmatični dvogledi povećanja 6 puta i jačine svjetlosti 25 za motrenje danju, te povećanja 7 puta i jačine svjetlosti 50 za noćno izviđanje (sl. 11 i 12). Dvogledi većeg povećanja od 7 puta neupotrebljivi su na brodu, jer zbog vibracija palube slike toliko titraju, da se gotovo ne može ni gledati.
Karakteristike ovih dvogleda: tablica
Na semaforskim i izvidnim postajama upotrebljavaju se veliki prizmatični dvogledi povećanja od 12 puta do preko 50 puta. Ti se dvogledi drže na stalcima ili tronošcima; na brodu se ne mogu primijeniti zbog vibracija palube.
Svaka okularna cijev izvidničkih prizmatičnih dvogleda ima po tri objektiva na t. zv. revolver-osi. Jedan par okulara povećava 12 puta, drugi par 24, a treći 42 puta, ili pri najvećim dvogledima 15, 30 i 50 puta. Najmanje povećanje (12 odnosno 15 puta) služi za izviđanje i traženje, jer je vidno polje tada najveće, a najveće povećanje (42 odnosno 50 puta) služi za detaljno motrenje, kad je predmet već pronađen, jer je vidno polje tada najmanje. Noću će se upotrebiti onaj okular, koji daje najveću jačinu svjetlosti (sl. 13).
Važnost dalekozora i dvogleda na brodovima nešto je smanjena nakon primjene modernih radarskih aparata. Ipak dalekozori i danas ostaju važan dio opreme, jer su jeftiniji i pokretniji. Veoma često se događa, da borbena vrijednost neke jedinice zavisi uz druge faktore, također i о kakvoći dalekozora i dvogleda, kojima raspolaže.
Katoptrički dalekozori stvaraju sliku odrazom zraka svjetlosti na sferičnim zrcalima. Slika 14 prikazuje konstrukciju reflektora po Gregoryu (1661). Zrake svijetla, koje od predmeta P dolaze u dalekozor, odbijaju se jedamput od zrcala L1 a drugi put od zrcala L2. Nakon druge refleksije zrake prolaze kroz otvor О u sredini zrcala L1 i ulaze u okular. Postoje i druge konstrukcije reflektora (Herschel, Brachyt, Newton, Nasmyth, Cassegrain, Martin), a upotrebljavaju se isključivo za astronomske dalekozore.
Katadioptrički dalekozori predstavljaju kombinaciju reflektora i refraktora. Takav je dalekozor konstrukcije Wild (sl. 15). Objektiv se sastoji od dvije leće L1 i L2. Zrake, koje prolaze kroz objektiv, reflektiraju se od konkavnog zrcala L3 i koncentriraju u prizmi B1 gdje stvaraju realnu sliku gledanog predmeta. Ta se slika prenosi preko centralnog zrcala L4 i prizme В2, tako da se na dijafragmi stvara duga realna i uspravna slika predmeta, koju okular Ok povećava. Dalekozor je tubastog oblika, a okular je smješten postrance. Upotrebljavaju se kod preciznih geodetskih instrumenata za mjerenje.M. Fić. i P. M.