Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Г Увеличение луп обычно не нревосхолит Ю вЂ” !5: ири больших увеанчениях работа с лупами затруднена малым расстовнием до наблюдаемого объекта, трудносп ю освещения последнего; исправление аберраций луп с нороткнмн фокусмымн рассшяниямн также представляет серьезные трудности, и конструкция таких луп сложна. Лупа — вспомогательный наблюдательный прибор, ие гребу. ющнй высокого качества изображения. Ддя увеличения в двачетыре реза удовлетворительное нечестно дшт дросгав плоско- выпуклая линза, повернутая плоской стороной к главу, что обеспечивает лучшее исправлеяне астигматнзма и большее поле зрения, Лупы большого увеличения, а также лупы слабого увеличения, но предназначенные для рассматривания больших площадей, требуют расчета.
Прн етом следует принимать во внимание оптвческую систему лупа — глаз. Выходной зрачок лупы при неподвижном глазе (лупы с малым углом поля зрения) можно считать на рассговнии 10 — !Я мм от последней поверхнщтн лупы; для широко. ззз угольных луп, так же нак н для онуляров, слелует считать, что центр вмхадного зрачка совпадает с центром вращения глава, т. е. находется на расстояния 25 мм от последней поверхности лупы. Диаметр зрачка глаза следует прнянмать равным 1,5— 2 мм. Прн указанном большом удаченнн зрачка от линзы получается значительное внньетярованле накдонных пучнов несимметричного характера; зто вниьетнрование эквивалентно смещению выходного зрачка вперед в сторону Лупм, «ак зто ясна нз следующего рассмотрения.
Пусть А (рнс. Уг.П вЂ” центр врмцения главною яблока. Рассмотрнм пучок, выходящий нз лупы после прелоьгленяя под некоторым углом ы'. Верхний крайний вуч проходит через край М, оправм линзы, ннжннй нрайннй луч проходят через ннжняй «рай выходного зрачя, ка Ап Главным лучом кого пучка нужяо считать луч Р,Ры проходящий по середние между двумя крайннмн лучами М,М, н ДсгУз; этот луч пересекает ось м в точке В, которая для данного пучка нгмг рвет роль центра выходного зрачка. По аг лг мере увелннення наклона пучна умень.
шается расстаянке от выходного зрачке Рнс. У.г до лупм, Такнм образом, практически вмходной зрачок оказывается гораздо блнже к линзе, чем центр глазного ябдокз, причем его положе. няе завнснт от наклона пучка, от отверстня лупы н ат диаметра глиного кружка. Апертура системы лупа — гтзз определяется отверстием лупы, есле последнее больше арачка глаза, н отверстием глазного зрачка, если зрачок больше. Обычно прн лупах смелым увелнченнем зрачок глаза определяет апертуру, а г.
лупах большого увелнчення — днаметр оправ лупы. Положение предмета н выход ого зрачка по отношению к лупе обычно аналагнчно тому, что имеет место для окуляров Пря расчете снльнык луп следует обратить внимание на те же аберрации, что к в окуляре с добавлением сферической аберрации, так как к последняя прн относительных отверстнях 1: А — 1: 5 может оказаться заметной; однако можно допустить несколько ббльшне аберрации, чем обычно, имея в внду невысокие требования, предьявляечые к лупам, н желательную простоту нх конструкцян. Чаще всего коррекционныХ параметров не хватеет н приходится довольствоваться компромиссом, счнтаясь преимущественно с назначениеы лупы.
Например, шнрокоугольную лупу необходимо поправлять в первуЮ очередь в отношения астнгматнзма н хроматнзма увеличення; снетоснльную с малым углом поля — в отношеннн сферической н хроматической аберраций. Очень тщательная коррекцня не достигает целя главным образом нз-за цефнкснровэнного поломення глаза шноснтедьно дупы.
В сильных лупах малейшее отклонение глазного зрачка нлн наклон лупы, а онк ава невзбежны во время работы с ней, приводят к ощутнмому ухудше. няю качестве изображения. За последн не тридцать — сорок лет не прокэошла заметных сдвигов в развнтнн луп; наоборот. можно наблюдать обратное — исчезновение в обэхоле н в программе провзвадства оптнческих заво. двв ряда луп (раисе фнгурнровавшах в каталогах фирм) с асфернческой поверхностью нлв сложных аеравтных н внастнгматвческвх луп, выпуснавшнхся фирмой «Цейсс» в начале столетия.
Зго объясняется малым спросом на специальные тппм луп н тем обстоятельством, что прв увелвчевнях, превышаквцвх 16 — 16 к, удобнее работать с микроскопом, снабженным слабым объектнвом. Среди луп средних увеличений (6 †!) следует отметать алла. яатичесхие лупы, состоящие кз трех склеенных линз симметркчной Т блица Ч.! ц жсээуатаэвые эажеапг э ° Л 1 м с Гэеавчеиеэа ах; у южна йгэш -.г и г Рэс. Ч.т конструкция. Нв риш Ч.й приведена схема н графнгш сферической аберрация н астнгматнзма одного вз вариантов этой каигорвн луп. Канструктявпьге элементы луны даны в табл. Ч.! Допускается недоксправленне сферической аберрации и такое вначе. нне параметра Щг,которое блапгдаря удалевнщ выходного зрачхв позволяет добиться хорошего компромвглл в всправленни сфернческой аберрации, комы н астнсмагыэма прн достаточно хорошей поррекцнн хроматжысвнх аберрепнй, Заслужвзают шшманвя некоторые категории составных луп, удобных в обращенвн, но, к сожалению, ве вмпус.
«аемых нашей оптнческой промышленностью, веечотря па пх простоту. Бннокулярные лупы (рвс. У.З) состоят нз обычного прнзменного бинокля (1) средних увелнчеянй от 4 до бк, на обьектквы ногорыя одеваются приставка, представляющие круглые «еченвя большой ахроматнческой линзы (э) диаметром в 70 — 66 мм н фокус- вэт ным расстоянием 40 — 300 мм, всправлеииой иа рабочей зоне в отишпеиии сферической, хроматической аберраций и комы.
Пале этих луп невелико, но большое рабочее рассюяине и бниокулнрность зрения являются большим преимушеством. Кроме того, зюжно снабдить нх набором приставов, что помюлиет получить различнме увеличевня. Этн лупы дают прямое изображение, что повышает качество работы. Телелупы представляют галилшву трубу небольшого увеличения (2,5-3 х) простейшей конструкции, Объектив — двойная склеенная лииза, несколько недонспрзвленная в отношения сферической н хроматической аберраций (для компенсации аберраций окуляра). Окуляр выполнен в ваде просюй отрицательной линзы ляюяе рас. ч.з симметричной формы, что исключает возможную ошибку при сборке юзом чясткн. При совпаленри фокусов объепт ива и окуляра телелупа рэботыт как телескопическая система; удаляя все доныне и бсльюе окуляр ст обьектнва, мшкво наблюдать все более блвзкие предметм.
При максимальном раздвижении приблизитехьио 15 мм и фокусном расстоянии объектива'40 мм можно рассматривать предметы иа расстоянии около !Осы впереди объектива с увеличением одояо 6-ух. Телелупа работает как микроскоп с бою,шнм рабочим рассюяннем в дает прямее нзображеаие. Наконец, можно использовать обьсктяв отдельно от окуляра в качестве простой лупы и получшь увеличение, близкое к шести. Целесообразно рассчитать сбьектяв на некоторое среднее расстоя.
ние (например, до объектяза 200 †3 мм) н поставить условие постоянства первой суммы Юг ирн изменевкн его до объеита. ззв Как показано в работе .16, с. 2691, основной параметр Шг должен принимать значение +0,26, еслв только нзменеияя расстояний невелики. При этом значении Ур нома еше ве выходит нз допустимых границ. Благодаря миниатюрным габаритам, дешевизне и разнообразию выполняемых функцвй, телелупа должна была бм найти широкое распространенна среди учащихся, туристов н т.
д. г. збмшшм нписшзаз Обьекгивы микроскопа с точки зрения методики расчета могут быть разделены иа'три группы. К первой приншглежат объективы малой апертуры от 0,10 до 0,20 и малых увеличений от Зх до !Ох, объективы средней апертуры от 0,20 до 0,60 с увеличением ,1Π— 40 м и обьектнвы большой апертуры, выше 0,60 с увеличением 40 — 100х. Принадлежность объектива к категории есухихь или симмер. сионнмхэ ахроматоз нлн апохраматоз с плоским полем нли без него яе имеет значения с ючки зрения мешдики расчета, а сваэываетсв лишь иа выборе марок стекла, на большую или меньшую схожяосв конструкния. Обьективы первой группы, обладающие малой апертурой, состоят из одного †тр компонентов в виде аднолинзовмх влн двухтиизовых склеенных узлов, равделениых,воздушными про.
межуткачя, и могут быть рассчитаны по методике разделении переменных, согласно коюрой по многократно изложенной по. следовательиости опсраций определяются значения основнмх параметров Р и %, выбор марок стекла производнтса с помошью табл. 1.б, 1.6. Объективы второй группы представляют шюой компромисс между верной и третьей группамв. Этот компромвсс проявляется в наличии плосковыпушюй линзы в качестве первого компонента объектйва, нечто среднее между тонкой линзой в типичной фрон.
тальной линзой третьей группы обмктнвов. Остальные компо. ненты, как в случае первой' группы, содержат двухлииаовые или трехлннзовме склеенные системы. Объективы третьей группы содержат фронтальную линзу клао светской формы, соадаюшую апланатичесшш нжбражеивеобъекта, иногда вторую менисковую строго апланатнческую линзу либо близкую к з,гому и два.трн двойных или тройных склеенных Компонента.
На основании изучения хада лучей через большое число отечественных и зарубежных объективов легко прийтн к заключению, что апертура пучиов, попадаюжих на систему склеенных компонентов, не превывшет 0,2-0,3. Фронтавьиые или псевдофронтальиме линзы увелнчвзаюг апертуру да необходимой величимы. Отаода следует, что объективы средних и больших увеличенай могут быть рззбитм на две части. Перайя прянвмает иа себя пучин ззв большой апертуры и превращает их в пучки средней сходимостн, а именно такой, чтобы вторая часть, состоящая из простых склеенных компонентов, могла образовать в фокильной плоскости окуляра изображение достаточна хорошего качества.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
