Слюсарев Г.Г. - Расчет оптических систем (1975) (1060808), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Для второй поверхности зг = — 2,108 — 0,5 = -2,б08. Отсюда получаем, что радиус кривизны этой поверхности онределяется по формуле г — а,вов Т 1 -1- — 1 .1- --Д85Т далее эе = з,л -3,938 и т. дл процесс вычисления может про. дмжаться н дальше. Каждая линза даю линейное увеличение в и рав за исключением первой, увеличивакэцей в л* раз. После рис, Шш и .нлз шести лана увеличение получается равным л', т. е. 1,50989г =. 11,9. Так как апертура системы л мп и = 1,25, то после шестой динаы синус угла крайнего луча с осью после выхода из шестой аиизы равен Туэ- = 0,0б99 (угол 4'1.
Увеличение всего объектива цхз запзио равным П1, и, следовательно, полученное после шести — ы~ линз изображение должно быть увелнчево еще в —,„э = = -б,2 раза. Луч на кржо пучка после выхода нз обьектива абразуег угшт, синус которого равен 3П- — — 0,0113. Наибольший из г,яэ углов, образупаых с осью крайним лучом до и после добавочной системы липа, следукгцей эа шестью уже рассчитанными, ие п1жвышает 4, и как показывает несложный подсчет, простая иесклеениая лииза, имеющая минимум сферической аберрации, обеспечивает достаточно мвлуюсферическую аберрацию всего объеитива. Поэтому можно остановиться нашеста аплаиатичжких линзах и добавить олпу простую линзу с увеличением в б,2 х с таким расчетом, чтобы расстояние между объективом й иэображением было приблизительно 170 — 180 мм, как у нормальных объективов.
Уквшцные два усаовия опредсшкм фокусное расстояние добавочной линзы; форма ее определяется из условия минимума сферичесной аберрации, т. е. минимума 3, л ЬР. аэ В результате был рассчитав объектив, коисгруктввиые ввементы которого даны в табл. Ч.й, а схеме йредстамгена иа рис. Ч.22. Расстояние прелмета от первой поверхности резво 0,229 мм. Тавлзпа ЧЗ Мзмтетпьгмпм езнмзтм евзмтззз Небалыпзя остаточная аберрация, вьмывеемая последней линзой, может быть отчасти устранена весьма псзввчптецьпмм изменением расстояния предмете от объективе.
После етого изменения получается следукнцпя нертииз цяя продольной с$ераческой аберрации, отступления ог отношения синусов и волновой вберрзции, представленная в табл. Чзй Табл ° не ЧЭ Аызуенеи аеьмтззз Ппц условной комой .нужно понимвть величцну весей где Р— увеличепие объектива для парзксизльвых лучей; лге — кй — расстояние от выходного зрачка объектива до пло- ыз скости ишбражеияя. Велнчииа А пропорциональна коме пучка, издучаемаго из точки плоскости предмета, бескоиечво близкой к оптической оси 16, гл, П 1; У! — разяость хода лучей, дакиого и параксиальваго, до точки оси, для которой определяется сферичрская цродольиая аберриция; -1- — аберрация, выражеииая и в длинах воли.
Волковую аберрацию, пе превышающую Чзе волин, яздо считшь Очеиь матов. 4. выплтвгп в жвйгщмп Коялектор располагается в иепосредствеииой близости к источяику света и передает изображение последиего в сильно увеличен. нем аиде в плоскость апертурной диафрагмы ковдсисора или, в случае отражеииого света, в плоскость, сопряжеивую с выход.
Рьс. Утз р .ул иым зрачком объектива микроскопа. Пазтгшу по своему иазиаче. иию коллектор близок к объективу микроскопа, ио требования к качеству даваемого им изображения невысоки, Сложность их конструкции растет' вместе с требуемой от иих апертурой; прк малик апергурвых углак аяи могут быть составлекы из одиой или двух простмх лииз и вапомиияют коядеисоры проекцвоивых еисшм. При апертурах более 0,4-0,6 коиструкдиа усложияется, число липа растет, требуется более тщательно устраиить сферилескую п хроматическую аберрадии.
С целью умеиьшения числа лиаз примепяют яиогда асферическую поверхность, учитывая что ее изготовление ве требует большой точности. Коидепсор мзображает выхддиой зрачок коллектора ва плоскость объекта и апертуркую лиафрагму в бесконечность. Так иак ноллеатор расвояожев обычио довольио далеко от коидеисора, последний до своему оптическому действию покож аа перевернутый сбъеатввмикроскопа, по требоваивя к качеству изображении виачвтелыю киже, гак как от коидевсора трсбуетса только 'равиомериое освещеиие объекта. Нюие приведены схемы иескольких типичпых копдеисоров !рис. Ч.23 -Тг.24].
Более ясдробиые сведения о действии и конструкции копиек. торов в кондепсоров можио получить яз работы 14, гл. ЧП!1, там же спецязльяо рассматривается вопрос о ыетодике расчета коидеисоров и других авалогпчпых освегпшаьиых систем. 4!З 6. айпяы 6 Впгабащьы Иааарыгньаыа аауюры Наиболее часта применяемые в микроскопах окуляры Гюй. гсиса и Рамсдеиа пачем ие отличаются по существу от описанных в главе П втой киигиущогут быть изменения в отношении исправ.
лепна некоторых аберраций, в частности, хроматизма увеличения, которая должна соопютствов ать но величине гв пропентах) этой же аберрации для объектива микроскопа, дла которого предназначен окулнр. То же относится к симметричному окуляру. Типичными для микроскопов «вляются окуляры ортоскопи. ческие и компенсационные. Первые применяются в соединеяии с объективами ахроматами средних апертур с целью получить большое тзалицз Ы.10 йГ.. всляаеиие прн угле поля около Юмстат гаааме тамг Этот окуляр хорошо (относя- Юты «з«слег» Шшщ у' =- з,з мн (тг= е,а; тельна) исправлен в отношении а, а~.
П хроматизма увеличения, астигматизма н дисторсии. На рнс. Тг.25 привелена схема ортоскопического окуляра Г = 8,9 мм, Г = 28х, конструктивные элементы даны в табл. г'.10. Р»с. Шза Наличие простых фронтальных, а меансковмх лплаивтических линз обязательно вызывает появление довольно значительной хроматической разности увеличений, которав мажет быть исправлена только компенсационным окуляром. По сноей конструкции компенсационные окуляры отличшотсн от ояуляров Гюйгеиса только тем)что глазная лииза выполнена из двух склеенных линз вместо одной, что позволяет изменить величину хроматнчесноб равности увеличений в широкик пределах.
Вообще говоря, любой из окуляров: Рамсдеиа, ортоскопичеснвн, аплаиатнческий или симметричный — легко может бмть превращен в компенсационный, твк как изменение значения хроматической разности увеличений легко получается путем измене. ння днснерсии стекол без существенного изменения истаявших аберраций. 416 При ранее вмпускаемых наборах объективов микроскопа приходилось почти к каждому объективу подбирать свой кпепеистциоивый окуляр, что было сопряжеио с серьезным иеудобствомг иеобходимостью располагать целым набором компенсационных окуляров.
В иастоящее время фирмы, выпускшогцие микроскопы, стремятся увифицировать сбьектквы в том смысле, что весь набор или болыпая его часть обладают одаим и тем же зиачеииеы хроматической резкости увеличения (в пропеитиом отиошении). При этом можно ограиичиться одиим компенсациоипым окуляром (или несколькими, отличающимися только фокуснымя расстояииями).
При желаиии получить больигое угловое лоле, что стало возможным пасхе разработки птаиахроматов и плаиапохроматов, полезио применить широкоугатьиые окуляры, рассчитаииые для биноклей и другкх телескопических систем (см, гл, П). йрвэврдеввыв вгрвдатавьтмв еауилри — гаваям К группе окуляров примыкает группа оптических свстем, ирисоедиияемых к объективам микроскопа тах же, иак и окуляры, для получения аз экране или ив свегочувстзительиом слое(микрофотография) увелнчеаного изображевия микроскопического препарата; хотя такие сисшмы ае мш ут применяться для наблюдения глазом вследствяе их малого поля зрения и только виешним обрззои подобии окулярам, их часпг называют проекциоииьпш окулярами.
фирма «К. Пейсы выпускает сложные отрицательные сисшмы этого рода под иазвааиеы «гомалы» (Ноша!) (б!; их ивзязчеиие — выпрямлеиие изображения, даваемого системой объектив мвкроскопа — гомал, для целей микрофотографии. Как бмло уже указано, объективы микроскопа ие удовлетворяют условию Пелваля;состоя из одних положительных компоиеитов, образующих сравнительно толстую систему, аии обладают брльшим зиачеиием суммы Пецваля, около 1 — 1,2, при фокусном расстояиии едииица. Радиус кривизны ижгбражюгия для достаточио малмх углов поля при исправлеииом астигмвтиэме определяется приближенна формулой Й =.
(1, где П вЂ” фокусиое расстояние объектива. При больших апертурах величаям фокусиых расстояний объективов микроскопа порядка нескольких миллиметров и прививка изображеиия чреэвычайио аеляка, Остаточиый асгигматиэм и кривиэиа высших порядков зиачительно улучшюое картиву, ио все жс кривизив поля настолько велика, гго при проекции изображения, даваемого объективам, иа чувствительный слой плоской пластииии с помощью обычного положительного окуляра, который еще увеличивает кривизну иэсбражеиия, испояьзуемое воле эреиии получается чреэаычайио малеиьким.
Присоедаияя к объективу вместо окуляра огрицательиую оптическую сиспшу, мы получаем такую оптическую скоты«у, иэ Э7 Гге т 447 которой в общее выражение четвертой суммы Я«т: —. ~ е входит отрицательная величянз — *, где ф» — оптическая сила окуляра, г* а я„ — некий условный показатель преломления, зависящий от типа окуляра. В случае пров«ой линзы условный показатель равнялся бы просто показателю линзы; при сложных окулярах с расстоянием между линзами, отличным от нуля, л, умеиьшаегся и принимает аиачения около 1 — 0,8, как и у объектива микроскопа.
фокусное расстояние гомаловфирмы «К. Цейсса»,выпускаемых в четырех нариангвх, одинаково для всех н равно приблязн. тельно 20 мм. Такая величина очень велика по сравнению с фокуснымк расстояниями объективов большой апертуры, и позтому мало влняег на величину общей кривизны изображения, если астнгматнзм сигимы устранен. Например, если объектив имеет фокусное расстояние 2 мм, то беэ окуляра кривизна .й- равна Цм а с гомэ. 1 лом оиа равна з то =з (1 ю)' т, е. уменьшена только на 10 «4; с положительным окуляром того же фокусного расстояния получается увеличение кривизны на 1044. Но, яак известно, можно изменять среднюю кривизну изобршке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
