Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Циглера показано, что если с > О, то система дает лействительное изображение. Еслв с = О, то зеркало Зв— параболондвльиае н уравнение его сечения нмшт внд 4( — 1) 4 — г! у! — х, + —, Если с со, то поверхность зериала Зв вырождается в конус. На рис. 1У.ВВ нзабрежеяы сечения абаях зеркал при с =- О (сплошная линия) н с — со (штриковая ликии). Для црамежуточнык зиачеяий с сечения занимают промежуточные положения.
Определим наиболее цеаесаобразиые значения константы с, при которых были бы обеспечены малая длина системы, удобная для обработки форма ее поверхностей и достаточная светосила. Для етого необходимо подобрать полярнм8 угол 8, ненамного отличающийся ат 8», твк кзк при больших 8 ллина системы нвчйнает очень быстра расти. Пусть  — 8, = 6, где 6 — малый угол, ивалратом которого можно пренебречь по сравнению с первой степенью. Из формул, выражающих у, н к, черрз О, получаем днффереицнрованвем па Вг Ув Ув Н + (1 — хв) с16; гдех,=созВ, У, з!пВе В табл. (У.16 приведеим величины с и 6 в радианах «ак функ.
цни от О„ю, у» ( = к, — х, (длина объектива в долях фокусного расстояния). Поверием ауч ОЗтбау (рис. !т'.хй) иа малый упгл таким' образам, чтобы точки 3, и Зь с двух строя приближались к тачке О, (тачка стыка двух сечений). Пусть 1, и 1е — углм, абраауыюте ятям лучом с нормалями к поверхностям около тачки Об 1, и 1, атличаютс» ат прямого угла на величину в в ту и Лругую сторону. у Рас, 1т.тв ряс. !тда Если направление 00! обравует с осью х угол Ое, то очеввдиа, что О = Оа. 1!а самом. деле, если апертурный угол, опредсляемый крайним лучом, еще попадающим иа первое аеркало, иескаяько больше О„то рачнасть между этими углами состааляет несколыю сотых градуса (углы (т" в табл. !т(.17).
уавлааа 1Ч.!6 Оаьястансть ьатаюм с н 6 ат Е„, юг у а 1 ! в в 4 Б ь ь ° ь ь ь е 4'! "и=!.00122 0,06 ! Ме ! 0062 ! 412 ! 001 1 312 ! ООИ ! 216 ! 0012 ! 120 ! 0016 О! = 6; и 1,002!6 т а П а» » тн.тт реэтэыат» расчета асраааьамэ авэааагачссааэ састе» а аа мзматсрасгаая Чаелиииаю юарюлааюаюа иаефиле аариал Основвымн для расчета формы первого и второго зерквл яв. лямтся соответственно формулы (1Ч.48б) н (1Ч.49). Сначала необходимо определить константы интегрированна ж н с; для этого нужно выбрать прием, которые наиболее простым образом вытекает иэ постановки задачи. зэг Нетрудно выбрать константы ж и с из табл.
1У.!6 нлн (Ч.17. , Можно исходить из гвбаритных требований, например из угла Ва, при котором второе зеркало стыкуется с первым, н определенной величины рб тогда обе константы полностью определяютс» и остается талька выполнять вмчнсления по формулам (ПД486) н (1Ч.49), в результате которых можно получить координаты (х„ у,), (хж у,) любого числа точек профиля обоих зериал.
Рйзчвт ВВВВ Вучвй ЧВРВВ ВВРВВВЬВУИ ВВВВВНВШВВ)зв Ввзт!ИУ После тога как форма поверхностей системы с помощью формул ((У.486) и ((У,49) определена для любого желаемого «ясла тачек, необходимо произвести контрольный расчет лучей, нсходящик из тачке 0 (в прямом ходе — лучей, падающих параллельна оси), а таиже расчет внеосевых пучков дли определения астаточнмх аберраций (зствгмзтизм,кривизна е аберрации высших порядков). Формулы, предложенные Ю. Н. Циглером, дают большую точность, но требуют составления спелнальной довольно сложной программы.
Можно использовать ранее разработанные и проверенные программы для расчета хода лучей в системах, содержащих всфернческне поверхности, в которых уравнение меридианального сечения представляется вырвженнем х = а,у' (- а,у' + а,,у' + а,уз -1- Кам)фипненты л,, а,,... подбираются так, чтобы кривая х = = ) (у') проходила через достаточное число (пять-шесть) точек, полученных из уравнений (19.486) н (1У 49); можно также использовать значительно большее число точек, применяя метод наименьших квадратов для нахождения пяти.шести козффядиентов разложения. Для того н другого случаи разработаны стандартные программы. Ю. Н.
Цнглерам были рассчитаны 10 систем; результаты расчета величины кружков рассеянна зтях систем и характеристики наследник приведены в табл. !У.17, где ! — длина объектива (сумма длин дуг 5, н 5,) в долях )'; С вЂ” общая длкна системы от фокальной плоскости до точки оси, щютветсгвующей ыакснмальиаму диаметру системы, в далях )'! 5 — аффективна» рабочая площадь в долях )"г! 2у „ 29 „ — мнннмалыгый н максимальный диаметры систеыы в долях )'! 2ш — угад поля зрения; 20у' — максимальный диаметр питие рассеяния в долих )', )('— нанменыпий разрешаемый угол (в предположении, что кружок рассеянна равномерно освещен).
Углы скальвгення для систем 1 — 4 ие превышают 1' 40', для снесен 8 — 6 — 3', для систем 7 †— 2' 300 Аберрации в сагитгальном направлении не превосходят по абсолютной величине аналогичных аберраций н мсридноиальной плоскости. Отклонение нормали от идеального направления на 20' для обоик зеркал создает отклонение лучей порядка 40 †!'. Пажому необходимо придерживаться точяосги примерно вдвое большей, если от системы требустсн получение оптимальных результатов. Проведенные Ю. Н. Циглсрам нсслелования приводят к выводу, что двухзеркальные аплаиатическне системы позволяют получить хорошее качества изображения в углах поля, достигающих 30 — 43' (видимый диаметр Ослица), обеспечивая при атом достаточно малые углы снольжеиня е (порядка 2 — 3').
Основная остаточная аберрация представляет собой сумму кривизны Псцвалн и астнгматнзма; это подтверждается тем обстоятельством, чго диаметр кружка рассеяния растет как квадрат угла поля зрения. Отсутствие паране рав, с помощью «огорых можно было бм исправить кривизну и астигматизн, ие позволяет рассчитывать нз какое-нибудь значительное усовершенствование двухзеркальных систем. пинсон лпшсрпшурш 1. долме Д, Ц О града ш а штпаш М„И О сшо, ЮП. ЗП 2. 9Ьарошовм. Л., «Машам строен е, 1959, 5И с.
Антс Г. Е. Ссворшп, и. А. Панов, И. И. Пешв ою Л. А Осанн. 3. Сапсарев Г, Г. Мег дак расе ш юркал н а инкроск пав дае рпп е- ахвусМ.-ОМП', !Му,д 4, !3-М;М 3, .Щ-З!. 4. Свпсарсв Г. Г. Мепд ре чша ж чесс х с ио Л., Машино грос. и еь !999, 579 с. 5. Чурнаоесенд В, Н. 3 рке р ! . с сбз и, сено иа прниенении плана ди х герши.— И в. ву . Приборосгр ение», Юбз, г. 1, Ю 2. П Чюилюсанд П Н.
Тюрнс тр «мр ю вмх ашровоиичесенх Маек в в.— Иэв. вуюв. Прибор с рсепш, 19бд, 3, Ю 1, с. 59 — 7б. 7. Висзю1ыг Яе Ьсспагд йи Арр1. Ор1 ь 1972, с. 11, М 7. 5. Свгьис» И. пег. д' Орг ь Ю22, 1. !. В, СЬгЬИеа М. еш г. д Ор!.. !Юс, !. 3. Ю. Гшггадр А. П ЛРР1 ОРИЬ а. ОРПсы Оеидпа. ж 1.
Ьопдоп. Юда 11. Сох А. А 5увгеш М Орнса! О !дп, Ьопдоп — Иеи Ушм !954, 12. Пап)еп ег Сеидег. яет. д'Ор!., !Юб,!. !4. 1д. К!Шов!!па р.— Х.гау шгсюшору пд ии югад1ожарзу. Иеи Тою Ас д. Реем, 1957, И. Мою !. Орнш. !951, 55.3, И З-б. 15. пасе Р. Авнерп. донни, 1933, . 77. 1б. Яшо Р. сАеЬсрь. домн . 1935, г. 3!. 17. являет И. 7. А. Орн ег !пгг пп пЬ апд Т свнмиег. Ьопдоп, Серн Р ем, 1970.
393 16. Озпрми й. срйзз. тсапэ. В, Зсс. 1осаспп 1912, с. й16. М. Замиап В. Моиз. Иоз. Аас. 6 и 1912, с. УЗ. МЭ. Зейааи О. М. ВМСПМИ6 сйа Ззсиэс МЕМ М СМП Оу ВЗСЬЕУ-ОАПП1ЕП ти ОМо Ип Чмй', сУЬОс Рпзй, звв. М. Ыпв «ю 1. ОМ МеаЫР и Ь». Аэзамм теиЬзпс, 1699. 21, Муар пм 1. и, йй й ймпи 1916. Ва. 22; 1622. 26, я1. Ы. Зсйпммсйва К. АЬЬапй. Оса. Юйэ. СИсваеп. И. Р, Я, Изз, И 1. М,Ы заавмвьн Ь.а~ амсм,уррйвау. 26. зрауьпзссй 1, аьаэе и «Арр1. Ор1.
°, с. 11, и 2. 26. Чуо1еве А, сзес. а'Оров 1Ы2, 1, 1. рм Муппа О. О, УОЗА, В69, с. 69. 26, зпщоз и. 21. зй*-ь . Ьзй . ОО. а. %зепи зсйаз, 1626, реьспас; 1612, уапсзс. удав! М й)йы и ЕййуййййПЫ Назначение луп н микроскопов — образование увеличенных (в угловой мере) изображений малык объектов, не различимых или трудно различимых невооруженным гаазом.
Отличие между лупой и микроскопом не принципиально и ие мажет быть четко проведено; обычно считается, что микроскоп сосюит из двух далеко расставленных частей (обтлктнз и окуляр), в то время как лупа представляет однокомпонентную систему, ио есть исключения: бинокуляриая лупи (комбинация приставки с биноклем), лупа Шевзлье, раздвинутая трубка Галилея, также состоящие нз двух компонентов, н т. д. Увеличение луп н микроскопов определяеюя как отношение угле ю', под которым .рассматривается изображение объекта, к углу ю, под которым виден сзм объент, помещаемый иа услов. нем расстоянии 250 мм. Если глаз аккомодирован на бесконечность, увеличение равно мз à —, где à — бюкусиое расстояние лупы нли микроскопа.