Панов В.А. - Справочник конструктора оптико-механических приборов (1060807), страница 24
Текст из файла (страница 24)
верпендвкуляреи биссектрисе угла О. Форл<улв пользуется дли опрсдслспия иох;шаттла прело<пи ппя л вшц с пРизчы; Углы О и оыч и ихР<ш<ни и« оип<ш«)х' оли г<въ<!и мс<(с. Формул.< ллч шгш ям<их о<хшчиипх лу'ш и!и < при<я)' с малым углом 0 при болыппх у<лак и щгипи <.
о =агсз)п <<0 р' пх — ь!плел+ з)<л ел) (хл+ или приближевио о = 0(У'<и+ (пл — !) !Ызах — 1). При малых углах 0 и е, имеем о = 0 (и — 1), Если призма иаходится ве в воздухе, т. е, лх чъ 1 в пз 4. 1, мвиичум (илв максимум) отклопевия вычисляется по форл<уле пй е', = — (И— — соз 0)<з!и О, где и = у(лх — ай)(п) — а";); ах — показатель преломлевия првзмы.
Преломление луча, проходящего через призму вне плоскости главного сечения (виемеридиональный луч) Косой (впемеридвоиальвый) луч РВ может быть определен углом у, образуеиыл< лучом со своей проекцией Р'В иа плоскость главного сечевик (рис. 2.51) и углом е,в между упомяиутой выше проекцией и !ч < 5 и. л, панов х др, первопачзльвого направления ЯЕ<. г1а осиовавии закона преломления для то <ек В и 0 имеем ып в<= аз!и е',; з!и е' = из)пел нормалью к грани призмы. Последовательное применение к двчм гранам призмы закона преломлении дает следу«она«е результаты [85): !) угол луча со снасй правке«сй «икле прслочлсния у,' равен 7» (да прсломле«па«), т.
е, наклон лучи к плоскости «ленного сечения пе меняегсн; 2) проекция луча па гланиое сечен««с ведет себя кок световой луйл т. е. удовлетворяет законам преломления, если эа величину показателя преломлении стекла принять д/ = «[ = У лз + (лз — 1)«8» у .
Зависимость этого условного показателя преломления А« от наклона у вызывает искривление спектраль. иых линий. кодом луча в призме в даявом интервале линн волн. Напримср, для кварца в интервале длин воли от Л = 1852 А (и = 1,67Щ до Л = 7685 А (и 1,539П средней длиной волны будет Лов — — 2500 А (лсо = 1,607); йл 0,1368, Ьа= 0,2325 в радианной мере (или 13,3'). Для стекла хФ1 в интервале длин ваап от Л= 3650 (л 1,7002) до Л= 86М А фл - 1,6326) Л„.р — — 4600 А (лсо = 1,666); Ап= 0,0676, Ьа= 0,1222 в радиаииой мере (илн T).
Дисперсия вещества призмы дп/«(Л для видимой области спектра обычно вычисляется по интерполяционнай формуле Гартмана [89[, Унеличения дисперсии можно достигнуть увеличением преломляющего угла призмы. Однако предел этому ставит полное внутреннее Дисперсия призм П пас гон ирлюмм а воздухе дает ирн шк пипцюм угле падения лучей би, 0 угловое отклонение да между Рис.2 51. К нычпслспнкл ходи двуми лучами с разностью показателей внсмсрнднонмл«.ного,лу'ш че преломления «»л для длин вали Л я рсэ призму Л+ дЛ, Углоэоп днслсрсие«) призмы на- эызоетси отношение «»а/«(л; значение длн ас«о можно «юлуч«п«о гслп и!«о/««««Р«[с!«с~«««««ровать формулу (2.87) дот«м 2 з!и (О/2) дл (2.88) )/ ! — ««л Шнз (О/2) Для й одинаковых призм, расположенных в минимуме отклонении, дат«о 24 э!о (О/2) дл (2.89) )' 1 — ла Шп (О/2) Угловую днсперсн«о мамо«о уьслнчитсо если отхаээтьса от снммет!ь««««««г«л хода лучей в ироэмс (пли аг принципа наименьшего угла шилопс«шн а).
В случае произвольного мало лу'ш света в призме углов;ш лоти'рспп призмы опрсдслнстсн по формула да з!и «! «5« дЛ соз«", сох«.,' дЛ ' !1рн малых углах 0 и з«да=- !Ил, прн манил«уме отилонения да — 2 !8 а«дл/л. Углоэол л«ирина спектра определяется угловым расстоянием Ьа м«ои««у лучамн данного спектра и с достаточной степенью точности «««««««сл«««/«ся по формуле (2,88).
Участку АЛ длин волн между Лл н Ла с«ю«гсшп«у«т ««тл«с««с««л«с показателя преломления Ьл. Поэтому А 2 з!п (О/2~ Ь««. у' ! .,«л э!««л !Н/2) Длн «««-«р,«лгсчай нрн,щм А««2!о/) 1 - и', где э — среднее зиачснно наа;шаплм«пролома«ини дло длины полны с симметрнчним 130 Рис. 2.53. Призма Цвинера Рнс. 2.52. Призма Амичи отражение иа второй поверхности призмы. Ыожио построить призму с большим преломляющим углом, если ее поместить в среду с показателе««преломления и' ) 1. В этом случае формула (2.87) примет внд и з!п †, = л' з!и О, О+аюш .
2 2 да / 1 дп ! дл' ~ л и!и (О/2) дЛ 'л иЛ л' дЛ / у'л'л лл а!и (и/2) Область значений О, как зго следует нз нодиаргнного выражения предыдущей формулы, увеличена до з!п (О/2)» л'/л. Если припять и = 1,66 н и' = 1,5 [флнитовая призма находится в среде из кранового стекла (рис. 2.52)„то угол О может достигать значений до 120'. Угловая дисперсия такой сложной призмы определяется по формуле «(о 2 Г . длз «»л» 1 «ьэ!и О»созе« вЂ” — э1п 8 — ), ПЛ соз е» соз е, дЛ дЛ [ где Π— преломляющий угол внешних крановых призм, которые предполагаются одинаковыми; Ол — преламляющий угол средней флин- товой призмы; е, н е, — углы падения луча соответственно на первую и втору«о поверхности.
Угол полного отклонения луча призмы а= 2 (е,+ О» — Оз). Призмы примата зрении. К пим относится призл«а Ам««чн (Броу- нинга, рис. 2.52). Опа состоит из одной флиптовой призмы, обладающей большой дисперсией, и двух крайних крановых призм с малой диспер- сией. Угол средней флинтовой призмы определяешя по формуле !а (О /2) = [/ (лз — 1)/л$ — л'„'), гДе пи и лв — показатели пРеломлениа кРона н флинта дла того лУ ю, Ее»орый системой не отклониется (обычно принимают Л = 486,! ни). 5Ф 131 С~п ил Г.пц «.: зз»зз, г/злцгрглз Ахролтатические клиньи 1'цг 2 цц, й л! льцц'и глцй ~глиц цл цгц. 1 > !л(цццц ц~ зц алорфоц! /ъ цу/гц (рцш 2 !и)). !'цс.
2.56. Призма Лббе с пасго- иццмм отгглгае1шелл 90" Рис. 2.57. Призма с постояццым атклоцеикем 60' !33 Т а б л и ц з 2.!2. Дисперсия тройной и|измы Лмичи Бкз (цц 1,5183 и: . 40,3); )ч1 5 !пц 1,7550 н = 27,5) !1, - Оз = !И,'!3!; О. 100' 46' Часто призмы нлцгцруцрую! шг дцуч (1ргх) флццтовых и трех (четырех) кршиаых ц!ил~ли 1)ицгцрцзыга1цзс сиг~слпг могут быть рагсчцшцы цц, пойм крццццш аско~о!цзх сцгктрзльцых линий была уццчццл~ цй.
!! шол. 2 12 ярцпгдгцы зцгасцця дисперсии тройной призмы дмпчц. Рис. 2.54. Призма Всрцике Рис. 2.55. Призлла Резерфорда Призма )(ивкера (рис. 2.53) состоит кз двух одинаковых по величине призм различной дисперсии, ио имегогг!их одииакавый показатель преломления для одной апределсицой длины волны. Свет ца первую цо|ц рла ~ ~ь црц ц1ы цздиг пгрпгцлцкулярпо, поэтому потери ца п~!л:цх ц|ц и и и л~ цлццц чг лг и ц!нггчс Лмцчц. 11з рц ." ..' ! лзцз црц ~ип !1~ рццкг, цйл,щ.аццпя бгшьцнн~ дцспгрсией; цо ша црулццц гпа щалг гнила ~ гибзт /гццйцуш црп.шу 1(ццксра, На рис. 2./лйл вшгцззцз црц ~ллп 1'г'ч рфцрхц, лог~иицзн цз флицтавой !32 пргал ы г болшцим преломлшащим углам (90 — 120') и дцух охцц ц«ао гцмлаг)цлчцгзх, наклеенных иа иее призм из крона.
Конструкции цазцо. !л~лх призм с постояииым углом отклоцеиив приведецы ца рис. 2зйлй ц 2, о7. Призму, ограиичсииую двумя преламля1ощими повсрхцостями с мзлым углом (О ( 6 ) между цимя привита яазывзть клипом. Предполагая, что углы 0 клиньев, а также углы е луча с иормалью к грани клиньев малы, получаем условие 6! ахромат изма клипа, составлеииого из двух простых клиньев (рис. 2.58).
При этом их огклаиеиие Равно а = (пл — 1) Ол+ (лт — 1) Х Х Оз, откуда Ол = а/(нл — лз) Ьпл', Оз = а/(нл нз) Лпз где и, и н, — коэффициенты дисперсий; Ол и Оз — углы клиньев, имеющие разные знаки, т. е, клинья обращены преломляющямц ребрами в противоположные стороны.
Приведеииые выше формулы являются прибляжеииыми. Есллг угол отклоцсцця луча велик (более 2 — 3'), то глслугг цользовщься более гзрогой тсарцгц пхромзгцз;шцп прц глц ццых „, „, (и, и!!! 1!! и и!чапа/ггццц луай а/ц ~ шцш и!цци хцдц ~ ~ рзц ф»рми)пацци . цли ~рписФормн!цзлзццл! (3, 85, 80) Габаритный расчет зрительной трубы Требуется рассчитать систему со следующими хзрактсристиками: Гт = 6Х, 2ы = 6', длина системы /. 750а780 мм, дкаметр выходного зрачка ЬР, = 4 мм и /,' це лгепее 15 мм, входной зрачок всей си. стемы совпадает с оправой объектива (рис.