телескопе (Раздаточные материалы), страница 2

Кроновые стекла более устойчивы к атмосферным и механическим воздействиям. При угловых полях 2в = 1 ... 2' и относительных отверстиях 1: 10 двухлинзовые склеенные объективы обеспечивают высокое качество изображения и применяются в астрономических приборах и в приборах для проверки качества других оптических систем. Практика показывает, что двухлинзовые склеенные объективы дают хорошее качество изображения (продольная сферическая аберрация не более 0,1 ... 0,2% фокусного расстояния) при относительных отверстиях, не превышающих 1: 4, и угловых полях 2а ~( 6', причем фокусное расстояние в зависимости от относительного отверстия не должно превышать следующих значений: 2 й а7 б/ Рнс. 171. Трехлнн.

новый объектив Рнс. 169. Типы виухлннзовык скле- Рис, 170. Лнухекиык объективов: ливневый нее — крее впереди: ь — Венке веере склеенный объек. не тнв Входной зрачок объектива часто совмещен с оправой или вынесен вперед на расстояние до 0,77'. Так как глаз наблюдателя не замечает падения освещенности изображения на 50ев, то ширину наклонного пучка в визуальных телескопических системах можно уменьшить до 2т, ж 0,517. При этом уменьшаются размеры последующих компонентов.

Если диаметры двухлинзовых объективов превышают 60 ... 70 мм, то линзы не склеивают. Двухлинзовый несклеенный объектив (рис. 170) за счет изменения расстояния между линзами имеет несколько ббльшие возможности по сравнению с возможностями склеенных объективов по улучшению качества изображения и получению заданного значения фокусного расстояния. Следует помнить, что в несклеенном объективе больше потери на отражение, выше вероятность появления паразитных бликов и при их сборке и центрировке возникают значительяые трудности. Трехлинзовый объектив, состоящий из отдельной линзы и склеенной 'пары (рис.

171), широко применяется в геодезических инструментах и позволяет благодаря уменьшению вторичного спектра повысить значение относительного отверстия до 1: 2. Если зрительная труба имеет небольшое увеличение, то угловое поле может быть значительно увеличено и объектив будет уже широкоугольным. Иногда в качестве такого объектива применяют окуляры с большим фокусным расстоянием. Входной зрачок у таких объективов всегда вынесен вперед.

Дальнейшее увеличение поля и относительного отверстия достигается за счет увеличения числа линз, а также путем введения несферических поверхностей и использования стекол новых марок. Возможность исключения хроматических аберраций при одновременном уменьшении габаритных размеров н массы системы обеспечивается применением зеркальных и зеркально-линзовых объективов. т Основными характеристиками окуляра являются фокусное расстояние 7',~с которым связано видимое увеличение окуляра Г = 26077', угловое поле 2е' в пространстве изображений и !4е 911 диаметр 17' выходного зрачка, Положение выходного зрачка окуляра косвенно связано с задним фокальным отрезком за ° н определяется расстоянием зр ° ч за + ар °, а положение плоскости полевой диафрагмы — с передним фокальным отрезком за, значение которого определяет возможность размещения сетки и перемещения окуляра при его фокусировке для аметропического глаза.

Угловое поле 2в' окуляров в Гт раз больше угловых полей объективов, поэтому прн исправлении аберраций окуляров основное внимание обращают на полевые аберрации. Аберрации окуляра рассчитывают в обратном ходе из бесконечности, т. е. со стороны глаза, и оценивают в передней фокальной плоскости. Фокусное расстояние окуляров обычно кратно 5 н может иметь значение в диапазоне 5 ...

80 мм. При ~'(5 мм отрезок зр, определяющий положение выходного зрачка, с которым должен быть совмещен зрачок глаза наблюдателя, будет слишком мал и не позволит ныполнить условие совмещеяия. При значительном увеличении 7' возрастают диаметры линз окуляра, что влечет аа собой увеличение габаритных размеров прибора. Наибольшее распространение имеют окуляры с фокусным расстоянием 20 ... 30 мм. Простейшим окуляром может служить одиночная линза. Вместе с ней применяется коллективная линза, которую считают входящей в систему окуляра. Так появились двухкомпонентные окуляры.

Коллективная линза в этих случаях несколько смещена в сторону от передней фокальной плоскости окуляра, во-первых, для того, чтобы разместить сетку, и, во-вторых, для, того, чтобы устранить влияние дефектов, например пузырьков в массе стекла и царапин, на рассматриваемое изображение. В принципе и микроскопы, н телескопические системы могут иметь одинаковые окуляры, Схемы наиболее распространенных окуляров показаны .на рнс. 172.

Окуляр Раяадена (рис. 172, а) состоит из двух обычяо одинаковых плосковыпуклых линз, обращенных выпуклостями друг к другу. Угловое поле 2в' изменяется от 30 до 40'. Фокальные отрезки — зг з~' ж 0,31', общая длина ~ И ж 7'. Качество изображения невысокое, так как простая конструкция окуляра не позволяет полностью исправить хроматические и монохроматическне аберрации. Применяется главным образом в приборах с малымн выходными зрачками, например в геодезических и астрономических приборах. Окуляр Кельнера (рис.' 172, б) состоит из одиночной коллективной линзы я двухлннзового глазного компонента. Угловое поле окуляра 40 ... 50'.'Фокальные отрезки зз м — 0,31' и зг ж ж 0,47*. Общая длина окуляра ~„' И ж 1,257'.

Качество изображения лучше, чем качество изображения окуляра Рамсдена. Окуляр Кельнера — это наиболее распространенный тнп окуляра. зи б? г? Ркс. !72. Окуляры: а — Рамслааа: ь — кааьвера; е — скмметркеаыя; ° — с укаяеккмм «ра«кок: ь — зрака е — ортоскоавеесквя: ек — варокоутояькыа: « — отрвкатыыаыа СилЯмелрричиый окуляр (рис.

172, е) имеет две пары склеенных линз, обращенных флинтами наружу, обеспечивающих хорошую коррекцию аберраций при малом воздушном промежутке. Угловое поле 2ьт' = 40 ... %', Фокальные отрезки н суммарная толщина примерно одинаковы; — зр ж зр ° т 2, 'й ж 0,75?', что позволяет иметь большее удаление выходного зрачка, чем в окуляре Кельнера.

У окуляра с удаленным зрачком (рис. 172, г) расстояние от последней поверхности до выходного зрачка ЬР ~ ?', что определяется наличием первой отрицательной линзы. Угловое поле окуляра 2в' = 50', фокальные отрезки — зр = О,З?'; зр ы ?', 2„'й ж 1,4?', Исправление аберраций достаточяо хорошее. Окуляр Эрфле (рис. 172, д) состоит из пяти линз и имеет, угловое поле 2яу' ж 65 ...

70'. Общая длина ~ й м 1,6?', фокальные отрезки: — з ж 0,35?'; з' ° 0,7?'. Ортоскоиический окуляр (рис. 172, е) имеет меньшую по срзвне. нию с другими окулярами днсторсию (до 4%, а в других окулярах до 10%), позтому находит применение в телескопических системах с сеткой по всему полю, угловой размер которого 2ьу' = 40'. Обшая длина ?,Н ж 0,75)м, фокальные отрезки: — зр ж 0,6?'; ЯР ж 0,75?', что позволяет иметь большое удаление ЬР выходного зрачка. Первый компонент состоит из трех склеенных линз, что вызывает трудности при его изготовлении.

Широкоугольиый окуляр (рис. 1'?2, ж) имеет угловое поле 2ы' до 90' и состоит из семи линз. Дополнительный отрицательный 2!3 коллектив, устанавливаемый до полевой диафрагмы, позволяет исправить кривизну изображения. Задний фокальный отрезок зе ж 0,457', передний — зе т 0,47'. Общая длина 2,'й ж 2,57'. Отрицательный окуляр (рис. 172, з) состоит из одной или двух сменных линз и применяется в зрительных трубах Галилея. Угловое поле 2ы' т, 20'. Удаление выходного зрачка определяется положением зрачка глаза наблюдателя.

74. Фокусировка окуляра телескопической системы В гл. Х1 говорилось о таких недостатках (аметропин) глаза, как близорукость н дальнозоркость, н о необходимости иметь в наблюдательных приборах устройство, которое позволяет получать на выходе системы пучки лучей различной структуры: для нормального (змметрического) глаза — параллельно; для близорукого (миопического) глаза — расходящиеся; для дальнозоркого (гиперметропического) глаза — сходящиеся. Исправление указанных недостатков зрения может быть достигнуто перемещением окуляра вдоль оптической оси, причем при цмещении окуляра к объективу выходящие пучки лучей будут' расходящимися, а при смещении от объектива — сходящимися. Пусть в телескопическую систему, состоящую из положительных объектива и окуляра, приходит пучок лучей от бесконечно удаленной осевой точки А (рис. 173).

Пусть глаз наблюдателя близорукий, тогда вышедший параллельный пучок лучей соберется в фокусе Е„', глаза, который при близорукости находится перед сетчаткой. На рис. 173, а показано положение окуляра иы и,'е И Ркс. ! т с ч ктскрквкк окткк Гк жа для нормального глаза. На сетчатке глаза вместо точки получится пятно б, и изображение точки будет размытым. Чтобы резкое изображение А точки совпало с сетчаткой, в близорукий глаз должен прийти расходящийся из точки Аа пучок, для чего окуляр необходимо передвинуть к объективу (влево) на расстояние — Л (рис, 173, б).