Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 25
Текст из файла (страница 25)
П.33). Фокусное расстояние обтмктнва Г =- 100 мм, оиулвра Г = — 25 мм, лиаметр объектива 50 мм. Конструктивные элементы такого бинокля ханы в табл. П.!6. Поле зрения трубки 9'. Длвна его от первой поверхности объектива до последней поверхности окуляра 62,5 мм. гш М. М. Русиновым к его сотруднцкаын был рассчитан ряд труб Галилея ка» с применением аофернческнх поверхностей, так н без пнх, отличающихся большой толщиной н меннскосбразиым Таелена ПЛБ К петру езнме э ементм Еяее м 4Х.
рее четая м Ререн Ряс. 11.32 вндом окупяра прн положнтельпых радиусах «ривизны Последието, что укорачивает снстему н, следовательно, црпводят к унеличенмю псла зрения; одновременно может быть улучшена коррекция некоторых аберраций. Усложнением объектива к окуляра можно было бм добиться еще более значительных углов поля зрення, но целесообразность такой меры сомннтельна, так как славное преимущество труб Галилея заключается в нх Т Е вЦа 11.1Б простоте. 'ТРУЩ1 1'алнлеа в свете.
К ЯС Рт таа МЕ Мяйзаца ПЯЕЗЛЗ 4К, Шмштшаме Л. Ы. Санстрнмй мак с нармаенным увелнченнем. Труба Галнлеп благодар» своей малой длине првменнется в качесгведобавочной снстемы и опти- 1,0 ческнх системах с пере. 46,0Б пенным увеличением. Прн 1Б,О 1,БЮ1 Б1,2 расчете танях труб пало Р .'11.ЗЗ 1за обратить вннманне на существенное отличке нх от рассмотренных ранее, у которыя выходным зрачком служил зрачок глава, нахадвщкбся снаружн системы; это обстоятельство вызывает ряд кепрнятных йоследствнйг незначительность поля зрення, наличке больших аберрацнй, вызываемых большими значениями веля.
чину, нуп, нт.д. В «петенах переменного увеличения .трубы Галклен находятся воередн некогороб телескопнческой снстемы с определенным зрачном входа. Можно всегда рассчитать последнюю таким образом, чтобы ее входной зрачок оказался впередн обьектнва между лкнзанн трубы Галнлея, н даже такнм образом, чтобы он совпал с изображением объектива этой труби, даваемым ее отрпцатеяьнаб лннэоб. Прн этом величины у, н уп становятся малымн по абсолютному эначенню; поте зренкв растет; аберрации наклонных пучков уменьшаются; диаметр объектива может быть уменьшен; расчет может основываться почти целиком ка алгебраическом методе в самой упрощенной форме.
Важно обратать впнманне на то, что здесь н объектив н окуляр должны быть е отдельности направлены в отношения храматнческой аберрации. Бнноклн Галилея с увеличенным нолем зреякя. Основной недо. стэток биноклей Галилеи — нх малое поле зрения. Выше было указано, канны образолг в случае простебшей системы вз двухлянзового склеенного объектива н простой лнизы в качестве онуляра можно достигнуть увелнчепнн поля; но даже в лучшнх условиях относительное отверстие объектива не может превысить 1: 2: как уже указывалось, поле зрения окуляра в конце концов определяется отверстнеы объектива. Прн уаелнченнн эх пале зрения трубы Галилея прастебшего тяпа не может превыснть 6 — 7', т.
е, вдвое меньше того, что может дать прнзменный бннокль нлн труба с положительным окуляром того же увелнчення. Телескопнческне снстемы зля нонцентрацнн ыочтн параллельных пучков. Пучкн лучей, испускаемых лэзерамн, обладают очень незначнтельиым углом рассеянна — порядка минут я десятков минут; однако для некоторых прнложекнй этот угол велик н необходимо его уменьшить, что можно выполнить с помощью телеснопнческоз системы. Прн этом диаметр выходящего пучка увелнчквавгся. Требовання к точкщчн значения угла рассеннкя обычно велнкк, н система, выполнякнцая необходнмое преобразование пучков, должна быть хорошо скоррнгнрована в отношения сфернческой аберрации.
Остальнме аберрации вследствие мовохроматнчностн испускаемого свеювого потока и сто малого апертурного уГла ке нмеют значения. Такие телескопические сишемы обычно строятся по типу трубы Галилея с отрицательным окуляром. Поскольку ает необходнмосгн исправлять хроматнческую аберрацяю, объектна рацконально рассчнтывать по типу конденсорных снстем нз нескольннх лннз на мнннмуме сферической аберрацнв. 1ЭЗ Первая линза рвссчнтывается на мникмуме этой аберрацнн, остальным дают форму апланатнческую.
Таким образоч, общая аберрация определяется нсклгочн. тельно первой линзой н может быть легко рассчитана ео формуле где Р, — минимальное значение основного параметра Р, близкое к двум для обычных марок стекла; й — высота пересечени» крайнего луча с объектнвом; дг — чнсло лннзг )' — фокусное расстоннне объектнаа. Рассмотрим численный пример в предположении, что оптнческке силы всех Аг лннз одинанавы. Например, прн 70 -- 100 мм 2й = 67 мм, Аг = 3, бй' 0,10. Отрицательному компоненту всегда можно в теории придать такую форму, чтобы аберрация обьектнвв коыпснснравалась, но только прн ие очень больших увелнченнях у; зта компен«ацня удовлетворительна, попа радиусы нрнвщны отрнцательвато компонента не становятся слишком малымн.
В рассмотренном примере у можно прннвть равным нескольким десяткам. Идеальное, с точка зрения теории, решенне этой задачн состоит в прнмененнн асфернчесной поверхности, но на практнке такое решение обычно отвергжтся нэ-эа сложности н длнтель. ностгг изготовления. В отношеннн веса н габаритов оба перечисленных решения довольно блнзкн друг к друП.
Световые потери, вызванные отражением от поверхностей, меньше в случае применения асферн. тесной поверхности благодаря меньшему чнглу линз. Трубы в йэйэййуэйымп эйуййрзп Вольшннство телескопических систем снабжено положвтель. ными окулярами: только они могут обеспечить достаточно боль. шне углы полн зрения. Трубы с положительным окуляром могут быть разбиты на следующие Категории; 1, Трубы, состовщне только нз объектква н окуляра (астрономические н геодезнчсскне трубы). 2. Трубы, сосгоящне нз обьектнва и окулпра с добавлением прнзменной оборачнвающей системы (прнзменные бкноклн, стереотрубы, дальномеры н т.
д ). 3. Трубы, состоящне нз объектива и окуляра с добавлением одной нлн нескольких оборачнваюшнх снстем, призм (зрительные трубы старого образца, перископы п т. д.). Астрономические я геодезнческне трубы. Эти трубы отлнчаются от щтальных зиачнтельнымн увела геннямн, очень малым углом поля зренвя со стороны объентива,малым фонусным рассюяннем окуляра (в геолезнчсских трубах). Поэтому можно вести расчет Ю7 объеитнва и окуляра ишависимо друг от друга, Впрочем, в астрономических трубах аберрации объектива, особенно остаточная хроматическая аберрации, иа«тольно велики, что исправить их соответствукецнмн аберрациями окуляра невозможно; кроне того, астрономы пользуются набором окуляров; ояыт показывает, что качество изображения яе связано с окуляром, а только с обьективом и с увеличением всей системы, которое определяется только фокусным расстоянием окуляра.
Геодезические трубы должны давать очень высокое качество изображения, Прб расчете объектива, в последней стадии, окончательная подгонка с помощью ЭВМ произжгдится для всей си-Я~~66- стены обьектив — окуляр; прн наличии ~~)))Я фокусирующей линзы следует учесгь н ее. Объективы геодезических труб высшего класса исправлены в отношении вторнч. рв . П.ы ного спектра: методика выбора марок стекла двя этой цели изложена в гл. Ч)П. Прнэмениме системы. Приэмениыс системы, как был изложено выше, вводят заметные сферическую н хроматическую аберрации в сторону переиспраоления. При этом увеличивается ог носительное отверстие снсшмы, что выгодно, тан как при наличии призм с достаточно большим ходом лучей можно получить туже степень коррекции осевых аберраций' при менее крутых поверх.
иостнх (особенгго поверхность склейки). На астаг~ьные аберрации призмы практически не действуют. Вторичный спектр также несколько улучшается благодаря уменьшению оптических сил обьектива. Напомним основные формулы продольных аберраций плоско. параллельной пластинки: продольная сферическая аберрацив и е — 1 бэ'= — — з1п'л; „Р продольная хромвтическав аберрация Л н — 1 бэ' = — —, ч е ио — 1 где и =- — — коэффициент дисперсии. эг лс Примером использовани» свойств приэмениых оборачивающнх систем межст служить расчет бииокл» 3,3 к!4 с полем зрении 20', выполиевиый в ГОН. Прнзменная система запинает весь промежу-.
ток, отделяющий объектив от окуляра, поэтому последняя по. верхносгь обьектива н первая поверхность окуляра выполнены плоскими; труба, состоящая из объектива, окуляра Эрфле н призмы Лумана, приведена на рис. П.34. Благодаря больпюму ходу лучей через призму относительное отверстие системы пожег быть доведено до 1; 3 вместо нормаль- 1ВЗ ного ): 4, т. е. получается сокращение длины на БОМ, Кроме того, сокращение числа соприкасающихся с воздухом поверхюмтей на тРя заметна понижает иотери иа отражение (во время расчета еще не были известны просветляющие слав).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
