Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 11
Текст из файла (страница 11)
соединяющей обс точки, характеризующие хроматические свойства стекол, должен быть ближе .н горизонтали (для р) или к наклонным прямым графика Ьр; !1т 2) р эность величин ч должна быть по возможности большой, так как иее зависят оптические силы линз, из «оторых состоит объектив В кач стае таких пар для апохромата можно прелложить, а) ОФ4 и БФ7, создающие идеачьиый апохромат в области С вЂ” Π— Г (460 — 660нм) принебъчьшоьгпереисправлеиии в фиолетовой области; однако эта пара требует больших оптических сил 'порялка 6 — 6, б) ОФ4 и ФК1, исправляющие только половину вторичного спектра; оптические силы ее компонентов соответственно равны 2,7 и 1,7, поэтому можно получить относительное отверстие до 1: 8 — 1: 6 при фокусных расстояниях порядка 1000 мм.
В настоящее время большие усндия затрачиваются на волучеиие особых флинтов с еще лучными арактеристиками, чем ОФ4, и кронов, напоминающих по своим дибперсиоикым свойствам «ристаллы флкюрит и фгористый литий. урайзыз авахранатм Значительно ббльшие возможности»ткрываются при «омбииации трех марок стекла. Как было показана в книге 17), для получения минималы(о возможных значений оптических сил р трех компоне»жов необходимо выбрать марки стекол таним образом, чтобы площадь, ограниченная тремя, точками-харантеристиками (рис. 9111.9 — И1!.11), была иаиболыпей.
Этому удовлетворяют слелующие тройные комбинации для синей области: ТФ(2 (или ТФ11);ОФ4 (или ОФ5); ЛК! (или ФК!, или ЛК6). Были рассчитаны тря объектива-апохромага из указанных марок стекла ТФ12, ОФ4 и ЛК1, которые удовлетворяют условию зг = зс, но имеют несколько отличающиеся друг от друга «ривые вторичного спектра. Отличаются они н величиной оптическое силы третьей линзы (ЛК!), обладающей значениями р = 3; гр =- 3,5 и р =- 4. В табл.
!.Зб приведены лля этих объективов нормированные оптические силы р„ Ч», и рз и значения хроматической аберрации зь--ьп при Л вЂ” — 1000 для линий С, е, Р, С' и й. Среднее сочетание(рг = 0,422, 4»т =- -2,922, фз = 3,5) дает почти идеальное исправление вторичного спе«тра в области С вЂ” 0' гаалзиз !.ЗЗ Звачекиз зптичесзик ззз з «Зз аткчесюй асар из еаьеэтивеа о -'о 6 г.г.с ° р (рис. 1. ). Из всех иамбинациб стекол, содержащихся в ГОСТ !Зб59 †, предложенная здесь комбинация обеспечивает наименьшие о абсолютному значению величины оптических сил.
попытка ррссчитать апахромат из стекол втов комбинации дала результаты,' приведеияые в табл. 1.37, !,38г Из табл. !.38 видно, что аберрации ыде велики для качественного астрономического объектива; очевидно, без усложиевия зтот апохромат не выдерживаег относншльного отверстия, большего чем 1: 16 — 1: Ю (рис. 1 33, а).
Для улучшения качества объектива рациональна последнюю внизу, наиболее сильную, разделить на две и иодобреть радиусы таким обреаомг чтобы устранить аберрации 5-го порядка и оРеролроматвческую аберрацию. Результатм пререденного расчета приведены в табл. 1.39, 1.40 и иа рис. !.33, т ае«е гзт Вжстзг зеве иииип цитиеиоеею еаыииие У' 1ИЮ; Г: Гз 1гз т бабае ббб Аб арама [ а в «а мет трет е аем ебматвеа /' -.'!бба ! т $0 т б а т.аб Кеаетрув набе.е т ап ет рт вмеемебмвмм р" =.тавр, р: ю Таблица !46 Абевэеццн (тема цц осц) чы Вехцнцыцого бъ ц у' = 1ООО, 1: 10 йатрвйбийщбййа 6666666604 Приведем коиструктивные элемеиты нескольких давно построеииых астрономическик Объективов — апохроматов и ахроматоа визуального типа.
1. Объектив Кениг«бергской обсерватории П21. Фокусное рассиюиие объектива !' = 2553 мм, своболиый диаметр О =- 158 мм (т!(б . 1.4!). 2. Объектив Иеркскай обсер- Табацц» 1.41 ватории 113!. Фокусное расстоя- К нстэтктивцие еаимцтм «б ио еа иие объектива 1' = 139СО мм, У" — 3563 мм свободпый диаметр О = 1020 мм .(табл. 1.42). 4 3. Объектив ио расчету Гаусса. Фокусное расстояние сбьектива )' = !000 мм, аю- 1щ! :бодиый диаметр О =- ТТ мм ш,б 1,51474 1,53170 (табл. 1.43). — 753 4. Трехлинаовый апохромат Тейлора. Фокусиое,расстояние объектива )' эе 500 мм, свободный диаметр О = 33 мм В,О 1,6%31 1,54845 (табл !.44).
— 26% Обращает на себя внимание выбор крайних стекол: он» выбраны так, что средиие арифметические их частных относительных дисперсий, помещеииых в сиобках, равны ыютветствующим частимм дисперсиям флинта 0-558. 5„ Объектив гида к большому астрографу для Симеиэской обсерватории. Фокусное расстояние объектива 7' = 3460 мм, свободный диаметр О = 200 им (табл.
!.45, .1Аб), гщ твблнка 148 табл!баа !сб Кенстуувтнанма пптент ебтакпма Канепимпаимв пементы ебтсатнва ,У' 18 МИУ мм ~'! — 1000 мм таалииа 1лс Кп ууктимвта алппатм ебтмкпамб' 000 мм Табанил 14б к ву ап абп у биив таезинэ !.4н Лыаащии есээзти з у" =- нню ии йаррайдб(дцв швзи й(з Вариайй ВВ ВВНВ ВВВВ1ВВВЬВВВ вйвавтд В йр)ГФИ Все астрономические Обьективы, аа исключением апахромвтов, страдают значительдой Остаточкой хроматической аберрацией. Рспп обьектив хороню исправлен для области Х 550 нм, т. е.
дяи визуальных наблюдения, то он совсем веприные» для фото. графнрования, так как в области Д = 430 нм, в кошрой Обычиме фотоиласгявкн сбладают наибольшей чувствительностью, он имеет сявшком большую хроматическую аберрапию. Например, при фокусном расстояняи 10 ы и визуальном исправлении хроматшыская аберрацна объектива От Р до Д (ог 435 да 404 «м) равна 42 мм. Позтому дли зттрографических целей применяют сне. шшльио рассчитанные Объектииы, у юторых зк«тремальиая зечка кривой вторичного спектра лежит в области длин волы около 430 нм, что соответствует ливии б ртути (435,9) или водородной линни 0' (434,1). Такая корреюшя называется актвнвческой; врн шом макснмальмая аберршшя (шорячвый спектр) от б' до й не прешзшает 4 — 5 мм. Но такяе обмктивы непригодны фюя ииауальвых наблюдений, так кзк аберрации желтых и крвсдыд.
лучей у инх очень велики, '. Чтобы избежать иеобжшнмосги иметь два различных Обьека((рш — один длн визуальных наблюдений н другой длв астрофовоурвфин, иногда применяют добавочные коррекционные линзы. )Твд. например, ставя между обтлктввом и его фокусам отрнпзтель. ыую арестую линзу ив флинта, можно намевить хроматическую аберрзииюнмей свезены в дожшьно широких пределак н, в часткзеш, шшучять евнзувльное» исправление объевтива с вкгинн:ччсюй юррйхцней, йаоборот, чтобы визуавьимй Обмкши сделать годным для фотографиуовання на обычнмх пласгинкак, буйно поместить между.обьектнвом к его фокусом собирательную ешину, лучше всего вв финита, Обе коррекдвоиные линзы должны ;бвшй исправлеииммя н отнопыянн сферической вберрапкн, что 'Вдовий аяредеаяет их форму; фокусное рассговние коррекпнонвой 'лшшм Омрелеляшсн нз требования, чтобы хроматическая аберрв.
цвв евай системы объехшв — коррекционнав либав была попре. йлеие. 1га Прнвелем пример расчета коррекционной линзы лля визуального объектива. Предположим, что хроматическая аберрапяя визуального объектива с бонусным расспжннем 10 м равна 42 мм для лучей Я н Р. Требуекя рассчитать коррекционную линзу аз фланга Ф2, у которого ло = 1,6!64; т:. †. Зб,б; пь — и„ = = 0,01834; пе = 1,6286. Продольнан хроматиче:кая аберрация системы нз двух бесконечно тонкнх компонентов — обьектква я «оррекцнонвой линзы, расположенных бесконечно близко один от другого, апреденяется согяасно фармуле (П 1.!!) нз (7 ) следующим образом: бз' .— !'* (Ф,С .1- Ф„С,), (1.42) где !' — фокусное расстоянне всей системы; Ф, н Ф, — оптические силы объектива и коррекционной линзы.
Хроматическая аберрация бз' объектива онределяется по Формуле бг(=)~С~ =.— ' с, ' о, (! .43) где С, согласно формуле (!.24) настоящей кнпгн нмеет следуюпгее значение: С,= — (т,' 4- — '„'). Тот же козффнцяеит С, для коррекцнонвой линзы равен С,= — —, Таплая 147 Кммтвпгпмамс мсяс аасхмямтнмавго замят в У' 1ПЮ мм; 1. 10 Таеапаа 1.14 джнхщвя (точаа яа еся) ае*гсмампеомю оамзтюа ' 77 1Вюпп:1:Ю причем в данном случае 55.
— ! О ь255 т = — = — ' = 34,2, а„— зг 0,05б34 Зная продоаьпую кроматическую аберрапию объектива (42 мм), определяем величину С, = 4205 .—. — = —. Для 42 ! ЮООО "Ме ' исправления хроматической аберрации асей системы надо положить левую часть уравнения (1.42) равной нулю, откуда Ф,С, -!- Ф,С, — О, Таба ни* !АО ноас Рг тнземе инне и зао Ре ашч с ого еб зтчРа !2! У' !Оееин; 45б Ф,С, 24,2 Ф, П 240.5ОШЮ = та (144) хаким образом, фокусное рас- З!и 5ЮЗРЗ Ы.Ы О стояние Д коррекционной линзы Р ! 555,5П должно быть В= — =- 70000 мч, т, е, в сень раз больше, чем фо- — ззз,ыз кусное расстояяие объектива, и 3ГА 1 55О 55,62 К54 она укорачивает фокусное рас. Ргглгз стояние последнего при совме- ал сгной работе на 1644.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
