телескопе (1060974), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Заметим, чта /Уз — — — 2/! 1к зз! н, так как главный луч коллективом направляется в переднюю главную точку оборачнвающей системы, 1//з = (! //!) (1 + ар//4() + М/з. Параметры окуляра вычисляют так же, как н параметры трубы Кеплера !см.
формулы (352) н (353)). Обычно линейное увеличение оборачивающей системы (1,, = — 1, тогда для однокомпонентиой системы /. , = 4/з, аз = — 2/з, н относительное отверстие оборачивающего компонента оказывается вдвое больше, чем относительное отверстие окуляра. Стремление уменьшить (по абсолютному значению) линейное увеличение приводит к еще большему увеличению относительного отверстия оборачнвающей системы, что нежелательно. При возрастании линейного увеличения (па абсолютному значению) резко растут угловое поле 2мв и общая длина системы Ь, что также нежелательно. В зрительных трубах с двухкомпоиентной линзовой оборачивающей системой (рис.
183) между ее комионентамн лучи идут в виде параллельных пучков, что позволяет изменять расстояние 4(в, а тем самым н длину оборачнвающей системы л..а = /з+ + 4!3 + /4. Первые три компонента 1 — 3 образуют трубу с увеличением Гтм а два последних 4, Б — трубу с увеличением Гтм т, е. 1 ° = Г»!Газ = (/(//3) ( ../1//з) Ь//з) мо. в ГдЕ ()о,а = — /4//З Главный луч в таких системах обычно направляют с помощью коллектива по середине расстояния 4(з. С помощью рнс. 183 можно найти следующую связь между расстояниями дз н /з. 4(з = — (1 — й ) В (/!//()и/(я мз (359) Полагая, что нзвестнымн являются те же характеристики, что н для трубы с аднокомпонентной аборачнвающей системой, !б» 2лг запншем формулы для габарнтного расчета трубы с двухкомно- нентной оборачнвающей снстемой: 1) 6 = — Г,7$уо.з', 2) О,= оп,+2аягйво где 2гл,= ~Р; 3) Рз (1 — й.)7)IЬ 18мз)+Рз(Ро.
° — 1)+(У. — (~;+Д)) =0; 4) 7; = — (1,, С7з; 5) йз определяем по формуле (359); 6) ОЗ = — 27(18ыб 7) Вз = 0Щ' (уз = Вз,' 8) Цз = ( Ц;) (1 + аИ9 + (1/7з) (1 — йз/(2Гз)) *' 9) диаметр полевой днафрагмы, устанавлнваемой в передней фокальной плоскостн окуляра, (Упд = — 26Фззз, (360) 10) днаметры лннэ окуляра вычнсляют так же, как для трубы Кеплера. 80. Основные сведения о зрительных трубах переменного увелычення Измененне внднмого увелнченяя в зрительных трубах может пронсходнть дискретно н непрерывно. Соответственно различают зрнтельные трубы днскретного увеличения н панкратнческне зрнтельные трубы — трубы с плавно нэменяющнмся увелнчением. Дискретное нзмененне увелнчення достнгается несколькнмн способамн: 1) сменой окуляров, 2) объективов, 3) отдельных частей объектнва, 4) оборачнвающей системы, 5) переворотом на 1Ю' оборачнвающей снстемы, 6) перемещением объектива оборачнвающей снстемы вдоль оптической осн, 71 введением особых афокальных насадок в параллельный ход лучей внутрн телескопнческой системы.
Наиболее простым и распространенным является первый способ — смена окуляров. Такой способ широко применяют в геоде- . зических н астрономнческнх приборах н достаточно часто в прнцелах раэлнчного назначения. Напрнмер, для теодолитов нспользовалнсь сменные окуляры с 7' = 8; 9; 10; 13; 5; 16,7 н 20 мм. Зеркальный телескоп Цейсса с Дз —— 1,1 мм нмел сменные окуляры с 7' = 6; 10; 16 н 25 мм. Зеркально-лннзовый телескоп АЗТ-7 нмеет шесть сменных окуляров. Прн смене окуляров с уменьшением фокусного расстояння соответственно увелнчнвается нх угловое поле н уменьшается днаметр выходного зрачка.
В ряде случаев с ростом внднмого увелнчення телескопнческой снстемы приходятся уменьшать поле. Прн этом размер полевой днафрагмы в передней фокальной плоскостн короткофокусного окуляра будет определять поле (см. формулу (360)1. 228 'и и' Более редким является второй способ — смена объ- ни' и и' с с а а ектива. Его применяют в некоторых перископах н при- и сс цепах. л -б Третий способ удобен при а/ использовании объектива, и, и состоящего из нескольких и 4' групп линз, например телеобъектива (линзового или ' зх зеркального). Сменой передней или задней части (групп и,н' ни,' линз) достигают изменения и фокусного расстояния объектива. Разновидностью этого с способа является и введение а) нового оптического элемен- Рпс.
!за Сменные пбораппааясцпе сиате. та — групп линз или зеркала. Наличие абооачивающей ' — пап а = — ': а — пап З < — ': ' — "с' з> — ! системы (рис. 184, а) позволяет осуществить четвертый способ изменения увеличения путем смены как одного из ее объективов, так и обоих. Линейное увеличение оборачиваюшей системы изменяется в соответствии с формулой р.п = — ~Да В этом случае линейное поле изображения 2сс' и относительное отверстие последующих оптических узлов остаются неизменными, т. е. неизменным является и диаметр выходного зрачка Р' всей телескопической системы, а поле 2у предыдущей системы и относительные отверстия объективов, стоящих перед оборачнваюшей системой переменного увеличения, изменяются. Если линейное увеличение оборачивающей системы по ' абсолютному значению будет расти, то угловое поле 2Я будет уменьшаться, а диаметр входного зрачка 0 увеличиваться.
При этом неизменным остаетса соотношение О в18 Явхх = 0вхх 18 Явсп или Гт всп 18 явах = 1 х пххх М яппп. Изменение увеличения можег быть достигнуто (пятый способ) и поворотом оборачнвающей системы нз одного положения (рис. 184, б) в другое иа 1%' (рис. 184, в). Тогда первый объектив оборачиваюшей системы станет последним, и наоборот. Если в первом положении линейное увеличение (), = ()„ то во втором р„ = 1:()с, т. е. перепад видимого увеличения М = =йс Смена объективов оборачивающей системы или ее переворот на 180' усложняет механику прибора и увеличивает размеры прибора в сечении, перпендикулярном к оптической оси. В этом отношении более удобен шестой способ, при котором вдоль оптической оси перемешается объектив оборачнвающей системы.
Возможен и такой вариант. когда внутренний объектив оборачиваю- 999 сна в) Рис. 188. Перемещение объектива обо- Рис. 186. Схемы иамеиении увеличении рачнвающей системы вдоль оптической путем ввода дополнительных труб Гаосн лилеи щей системы перемещается между двумя наружными геподвижными. Наиболее простым способом изменения увеличения в оборачивающей системе является перемещение объектива ттН' вдоль оптической оси на расстояние Ы (рис. 185). В первом положении (рис. 185, а) линейное увеличение (1~ —— а1/аь а во втором (рис. 185, б) — увеличение рт — — а;!ат.
Формула отрезков (38) позволяет получить уравнение а~1 + а1 (21 — и') — 1 й = О. Учитывая, что а, — И = а„для двух пар сопряженных отрезков аь а( и ат, ат решением квадратного уравнения определим две пары неподвижных сопряженных плоскостей. В одной паре разместим плоскости предмета А и изображения А', а в другой— плоскости входного и выходного зрачков с центрами Р и Р'. Если известна длина системы Е = — а1 + а(, то при заданном линейном уравнении р, получим следующее выражение для определения фокусного расстЪяния объектива: Г = — Р ~41 — Р1)' При этом линейное увеличение во втором положении ()а = = 1ф,. При заданном линейном увеличении (), (или ()а) и известном ~' величины щ и а( (или ат и ат) определяют по формуле аа = (1 ()А) 1 Переменное увеличение можно получить и с помощью отрицательных объективов, а также с помощью передвижного положительного объектива, перемещающегося между двумя другими неподвижными положительными или отрицательными, что подробно рассмотрено в работах В.
Н. Чуриловского. 230 В ряде приборов смена увеличения достигается введением в ход параллельных лучей дополнительных телескопических труб системы Галилея. Их устанавливают или перед первым объективом прибора, или внутри прибора, где имеется параллельный ход пучков лучей. Дополнительная труба может занимать три положения (рис. 186) и дает возможность получить трн значения видимого увеличения Г, прибора (Г„~. Г,,,р и Г,,„). Если видимое увеличение трубы в положении, показанном на рис. !86, а, соответствует Г„.
а в положении, показанном на рис. !86. б, — Г„, то Гт юы = ГтГтб ? ъ ар = Гт! Гт паз = ГтГтю где Г, — видимое увеличение прибора беа дополнительной трубы. Очевидно, что Г„= 1~Гео Центром вращения трубы относительно оси, перпендикулярной к оптической оси, является точка С. Такие вращающиеся или сменные трубы могут применяться не только в телескопических системах, но и в других приборах, где имеется параллельный ход лучей, и в тех же целях, т. е. для увеличения или уменьшения масштаба изображения.
Дополнительную телескопическую трубу применяют совместно со всей телескопической системой нли частью ее, для которой полажение выходного зрачка определяется положением глаза наблюдателя. Следовательно, выходной зрачок Р' дополнительной трубы всегда должен совпадать с входным зрачком части оптической системы, расположенной за трубой (рнс.
!87). Афокальная труба системы Галилея позволяет выполнить условие а,л = — а~г, тогда центр вращения С трубы будет расположен посередине между входным Р и выходным Р' зрачками. В атом случае на формулы (354) получим (ар —— а~г и ар —— а(я ): а~в = ~1 (Гт — !)/(Г',+ 1), где à — видимое увеличение дополнительной трубы; 11 — фокусное расстояние первого компонента трубы. Например, если Г, = 4 и !1 = 100 мм, то а,, = !7,6 мм. Следовательно, становится известным расстояние между задней главной плоскостью второго компонента трубы н передней главной плоскостью объектива, так как положение входного зрачка телескопической системы до введения дополнительной трубы известно.
Для непрерывного изменения масштаба изображения применяют панкратнческие объектив, оборачнвающую систему н окуляр. Специфической характеристикой панкратических систем является перепад видимых увеличений й4 =- Гт па~Л'т пип (361) Панкратический объектив должен состоять, па крайней мере, из двух отдельных компонентов. Это позволяет получить различ- 23! 1 тг л' г л' ил' Рнс. ! 88. Панкратичесиие объективы Рис.
!87. Положение входного и выходного зрачков в сменных трубах Галилея при различном увеличении: а -и= г.„: б — г пг - ные значения его эквивалентного фокусного расстояния путем изменения воздушного промежутка между его компонентами согласно формуле (58): Фг = Ф, + Ф, — Ф,Фзс(х,' Фи = Фг+ Фз — Ф,Фзс(ть Величины Фп Фы, дт и ды задаются.
Из совместного решения уравнений (362) получают выражение для определения Ф,: Фз (г(1 — А~) + Фз (с(пФ~ — 4Ф~ ~) + Ф~ ~ — Ф~ = 0 и Ф, Ф, = (Фг — Фз)/(1 — Фтдг). (363) Компоненты перемешаются из положения 1 в положение П (рис. 188, а). Если фокусные расстояния компонентов противоположны по знаку и одинаковы по абсолютному значению, т. е. 11 = — 12, то Д =уЩ~ нли Д = у'ЗцД, Панкратический объектив может состоять из двух положительных компонентов (рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
