телескопе (1060974), страница 6
Текст из файла (страница 6)
188, б). Например, если фокусные расстояния компонентов одинаковы, т. е. Д = Д, то из формулы (363) следует: Ф)А — 2Ф~ + Ф1 = О, (364) 'Например, если необходимо иметь ); = 100 мм, а б принимается равным 80 мм, то решение уравнения (364) дает Д, ~ = = )з,, = 55,28 мм илн )Е, — — Й, т = 144,72 мм. 232 Другое возможное наименьшее значение !11 при наименьшем с(п находят из выражения !и = ((Ч(2(; — с(п), В атом случае для того же примера получим ~й = 32,66 мм при дп = 17 мм и 71 — — 55,28 мм. Перемещение одного из компонентов объектива выение всего объ Рнс. !89.
Л,вукконноиентннн н.юкннтичес кая обо ачивакнная систина вывает смеш Р ектива, так как изменяется расстояние между вторым компонентом и фокальной плоскостью. Это расстояние определяют по формуле аа = ~' (1 — с(у1(). В соответствии с формулами (335) и (36!) для перепада видимых увеличений получаем выражение М = 7' .кl!' ы. Панкратический объектив, состоящий из двух положительных компонентов, менее предпочтителен.
чем телеобъектив (см. рис. !88, а), так как он позволяет обычно получать перепад менее 2, тогда как телеобъектив может создавать перепад более 2, и в частности М = 2 ... 6. Как правило, в паикратических зрительных трубах применяют панкратическую оборачивающую систему. Такую систему обычно используют в двух вариантах: двухкомпонеитный вариообъектив с механической компенсацией и трехкомпонентиый вариообъектив с оптической компенсацией (см.
гл. ХЧ). Оптическая схема двухкомпоиентиой паикратической оборачиваюшей системы показана на рис. 189. Например, предметной точкой А может быть задний фокус объектива, а точкой изображения А' — передний фокус окуляра. Уравнение длины системы имеет вид: Е = — а~ + с! + аа = сопи!. Н = 0,5Š— 0,53УЕа — 4(Еф ч-5)+ (! — ~)еЦаУ ! Расстояние с! определяют для двух граничных значений и 6 „. чтобы убедиться в том, что при перемещении объективы не сталкиваювся друг с другом.
233 Панкратическая оборачивающая система состоит из двух объективов с фокусными расстояниями Д и Д, расположенных друг от друга на изменяемом расстоянии и', ио при выполнении условия постоянства длины системы, Задаваемыми параметрами служат длина системы Е, минимальное 5 м и максимальное линейные увеличения. Значения фокусных расстояний )1 и Д задают, а воздушный промежуток с(, удовлетворяющий заданному линейному увеличению р, рассчитывают по формуле Расстояние от передней главной плоскости первого компонента до плоскостн предметов а~ = ) [ [7а ([ — [)) + [)с(1/Н6 + 7я — о) [)1 Величину аи прн найденных а, н с( находят нз уравнения (Збб).
Методика расчета панкратнческнх оборачнвающнх систем подробно разработана И. А. Турыгнным [371. Системы такого внда позволяют получать значительный перепад увел~ченнй, определяемый равенством М = [),Ф[),и„, напрнмер до М ='20, но чаше всего перепад увеличений в этих снстемах М 4 ... 8, Конструктивным недостатком панкратнческой двухкомпонентной оборачнвающей системы является перемещение одного нз компонентов по криволинейному закону (это усложняет нзготовление паза, по которому перемещается штифт, несущнй оправу компонента). Технологнческнм преимуществом будет обладать такая система, компоненты которой перемещаются по линейному закону. Этому условию может удовлетворять четырехкомпонентная система, нмеющая два жестко связанных положнтельных компонента, перемещающихся вдоль оптической осн, между которыми находятся неподвнжный отрицательный компонент (рнс.
!90). Первый объектив (компонент) служит для сокращения общей длнны системы н проецирует предметную точку А в неподвнжную точку А,, так что панкратнческой системой служат трн следующих объектива, которые проецируют предметную для ннх точку Ая в точку изображения А'. Второй н четвертый компоненты одновременно перемещаются относительно третьего, н прн этом происходит некоторое смещенне плос)гостя изображения на величину бг. Прн надлежащем выборе фокусных расстояний компонентов н общего перемещения г это смещение может быть невелико, например в пределах нескольких долей миллиметра прн перепаде М = 4. Возможна н другая схема панкратнческой снстемы, в которой перемещаются два жестко связанных отрицательных компонента относительно расположенного между ними неподвижного положнтельного. я я' Рис, !90.
Чечмрахиомпснсичиая иаииратичесиая оборачиаакикая система с оптиче«иой компеисаиией Уравнение длины для расчета таких систем имеет вид: 1. =-а1+4+На+ (а+па, а для расчета вариочасти— Еа = — па+с(а+па+а;, где аа определяют по формуле отрезков при известных а~ н ~(, так как аа = а; — 4.
81. Стереоскопические телескопические системы Использование способности глаз человека к трехмерному восприятию пространства, называемому стереоскопическим зрением, позволило создать особый класс зрительных труб— стереоскопических телескопических систем, наблюдение в которых ведется двумя глазами. Наличие расстояния между узловыми точками глаз (глазной базис Ь) создает различие в положении .изображений одних и тех же точек предмета на сетчатке глаз, что и является главным фактором объемного восприятия пространства.
Легко себе представить замену глаз человека двумя объектнвамн, в плоскостях изображения которых создаются образы одного н того же объекта, находящиеся на различных расстояниях (у,' и у'„) от оптнчес- ла ких осей (рнс. !91). Разность этих расстояний, называемая линейным параллаксом, для предметных точек А, и А, соответственно равна: аа Р1 У(л У(а Ра Уаа Уал ° Угол зл1 между визнрнымн ося- ч ми А~А(, н А~А)„и угол ел между АаАа, и АаАа„называются параллактическими углами, а расстояния, обозначен- В ные )с, и )с„— дистанциями. Прн достаточно больших расстояниях )с1 исса, % ж Йа ж ~', Р, = р, = Р, тогда )с = = 1'В!р, н если р!Г ж (д е, то )т = ВПд е. Таким образом, дистанцию можно определить измерением уе Уа нли линейного параллакса Р, илн параллактнческого угла р„, цн с юр .р„ 6. Эта возможностсь реализуст- скоааческого аааалаакса ся в стереоскопических телескопических снстемах, называемых дальномерами.
Стереоскопические приборы обеспечнвают наблюдение предметов в трехмерном пространстве. Для этой цели создают левую н правую ветви оптической системы, одинаковые по устройству, обеспечивающие раздельное прохождение пучков лучей от наблюдаемого предмета в левый н правый глаза наблюдателя. Примерами таких систем являются оптические системы биноклей, дальномеров, больших н артиллерийских стереотруб. Оптическая схема стереотрубы показана на рнс. 180, ж.
Шарнирное соеднненне труб позволяет изменять расстояние В между внзнрнымн осями, называемое базой стереоскопического прнбора. Действительный стереоскопический эффект возникает в том случае, если нзображенне в каждой нз ветвей будет прямым. На рнс. 192 показана' прннднпнальная схема стереоскопического прибора. Прямое изображение обеспечивается введением головных пентапрнзм 2 н прямоугольных с крышей призм 4.
Увеличение базы оптической системы прибора улучшает восприятие глубины в пространстве предметов. Отношение базы В прибора к базе Ь глаз называют удельной пластпикой: Р, = В/Ь, которая характеризует уснленне эффекта стереоскопического восприятия пространства прн наблюденнн с помощью прибора по сравнению с наблюдением невооруженными глазами. Произведение удельной пластики на видимое увеличение называют полной пластикой: Р = ГтРо. Полная пластики стереоскопнческой телескопической системы показывает.
во сколько раз действительная днстандня на местности больше кажушейся прн наблюдении с помошью прибора. Ощушать глубину наблюдаемых предметов можно в пределах раднуса стереоскопнческого зрения (см. и. 59) 1с, = ВИз,„. Рис. Шз. ( ы вы т те Гс«кт юсческой телескопической системы: пснт» к тскло. à — лент: прнзмк Р - оГъентик. и - прямоутолкияя призме с крстш и и — ттнв.
б - ромГнтеткви призмз: 7 — окулвр: и — комп нтвтор загс Учитывая угловой предел стереоскопического зрения т) = Лемы= = ЛенаГ„получаем Например, у восьмикратного призменногобинокля с В = 125 мм Г, = 8х при и, =4,9 10-' рад(10') Рнс. !93. Оптическая схема бннорадиус Фе 20,4 км (для глаз', куаярноз наскакн как известно, И ян !,3 км). Телескопические стереоскопические системы применяют в основном в приборах для измерения дистанций — в дальномерах и высотомерах. Стереоскопические приборы всегда являются бинокулярными, но бинокулярные приборы могут быть н не стереоскопическими. При наблюдении в бииокулярный прибор, показанный на рис. 193, объемное (трехмерное) изображение не образуется. В этом случае о дальности расположения тех или иных объектов судят по таким дополнительным факторам пространственного восприятия, как протяженность предметов, перспектива, загоражи вани е предметов близлежащими, направление падейня теней и т.
п. 82. Зрительная труба с электронно-оптическим преобразователем и ее расчет Зрительную трубу с электронно-оптическим преобразователем применяют для наблюдения предметов, создающих в зрачке глаза освещенность, близкую к пороговой (5.!О-' лк), или излучающих не в видимой, а в рентгеновской, ультрафиолетовой или инфракрасной областях оптического диапазона. Электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) называется вакуумный фотоэлектронный прибор, предназначенный для преобразования спектрального состава излучения илн невидимого глазом изображения, образованного какой-либо оптической системой на фотокатоде ЭОП, сначала внутри преобразователя в промежуточное электронное изображение, а затем на флюоресцирующем экране в видимое.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
