Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Цстырсхкомпонеитный Та<шган (рис. 6.3, г) 1933 г. с полем в 90" при Д6,3 лег в основу конструкции современных шнракоугальных объективов. В течение большой части девятнадцатого столетия копструкторы объективов были ограничены в своем выборе двумя основными тнпамн стекол: бораснликатиым кроном и тяжелым флинтом. Окало 1890 г. Иенская компания ввела совершенна новый сорт стекла — бариеяый крон, имеющий большой показатель преломлсаия при малой дисперсии.
Примсиенкс стекла такого типа в системе линз объектива позволило добиться большей степени коррекции. Рудобы)< и< Иены, с чьим именем связано появление многих типов «ютогрзфичсскнх объективов, прндумзл название <анастигкать для объектива, у которого для одного виеосевого направления астцгматнзм моз<ет быть полностью устранен. Пользуясь толька старыми сортами стекол, Рудольф изготовил анастггмат, который позже стал известен иощназваннсм Протар !(гйсса (рис. 6.4, а).
4) Рбб. З.б. Объ<бгимл Ргззьгь тнзб. а — б<«<ь<ПР Р;б-«бб Л. Р: — <б «юб<Р; — б< б т р. Применив же три сорта стекла, он смог изготовить анастигматический триплет. Два анзстигматических триплетз, саегщненные сил<МЕтри<ШО, дади Хоращо скорректнрояанну<о спстему. Такой Объектив выпускался Цсйссом под названием Трипль Пратар и Герцем — под названием Давор илн дбойнои икибтьгнат (рнс. 6.4, б). Тини'шый объектив иадобнога типа может охватить поле в 60' пои)щ,б. Позднее Рудольф иакагагь что если каждая половина образована четырьмя схлеенпымп компонентами, то опа может быть <самостоятельиаиь, т. е. Полопнпы с разными фокуснымн расстояниями можно использоиать либо по отдельности, либо в комбинапив.
Такой объектив был изготовлен в 1894 г. и называется Дубль Прил<ар. Объектив, состоящий РЗ чЕтыРЕх отдельных элементов, был усаверп<енствован Герцем в!898 г. и получил название Сглор (рис, 6,4, з); он стал прототипах< в 6.2) Фогогзкэяч»скип Анндглт~! 227 некоторых известных объективов с фокальным отношением до //4,5 (например, Уиафохало Штейнхеля и Абиар Кука для аэрофотографнн). В 1902 г.
Рудольф создал свой Тсссар (рнс. 6.4, г), до сях пор ао,>ьзуккцийся широкая известностью как относительно недорогая объектив, дающий превосходяос изображение по полю до 60' с фокальным отношением, меныпим //3,5. Изготовляют такие объектины с самыми разными фокусными расстояниями. Старая конструкция Рудольфа — симметричный Планар !89о г,— состояла из двух менисковых линз, служащих первым и последним элементами системы (рис. 6.5, а).
После 1920 г. было разработано много очень светосильных ф б) л) Ряс. 6.6. Оа»екгкэы разного типа. — б з П П! б — б П т» цщсг໠— »окпз»» Кгз*, — обык»»» а» З объективов, у которых первым элементом была менисковая линза, а последним в болыпинстве случаев скчеенпый дублет (например, Биатар 7(басса (рис.
6.5, б), рассчитанный й)ертье). Лругое направление в конструировании объсктивов, начатое в !895 г. Тей>лором, возникло б.!агодаря усовершенствованию трехлннзового анастигмата, известного под названием >праллет /(рка (рнс. 6.5, э). >(остонпство такой трехэлементной системы заключается в возка>кностн многочисленных вариаций параметров отдельных элеаеюов. В недорогих фотоаппаратах эти канастнгматические» конструкция повсюду замепнля «аплапатическне» объективы старых систем типа Рапид Ректягщнеар. Светосильцые обьективы, предшествеш>иком которых можно считать триплет Кука (напрвмер, Зоннар //1,5, рис.
6.5, г), широко нспольчукмся в кинокамерах и миниатюрных фотоаппаратах. У Зонпара центральный отрицательный элемент н второй положительный — триплеты. В камерах, предназначенных для сцецн альных целей с большими эффективными фокусными расстояниями и соответственно малыми полями зреняя, можно Ркс. 6 б. Тезеоб»ектаэ (о) я ботогелкогрн)> 16). вспользовать апти >ескую систему, состава>>>о из объектнпа и линзы, удлнняющсн фокус.
В теле! бчгкл>абае удлнкснис фоь са обещ!ечияагтся рассеивающей линзой, ноз!ец>енно>! перел первнчяь!и язабрах,синем (рис. 6.6, а). В фотогг,>аографе — приборе, прсдназначеьиок для фотографирования Сол>ща в болыном масштабе, обычно применяется удлиняющая системз собирающего типа (рис. 6,6, б). Эффективное фокусное расстояние такой системы приближенно ,'гл. 6 228 апти'!вские пРиваРы ФОРИИРусощиа изовРлжзииз определяется выражением (4.7.3), т. е. 1 1, ! ! т 1 /! )ь /с/ь ' где /! н /ь — соответственна фок)сиьсе расстояния объектива н удлиняющей линзы, а / — расстояние между вима.
У подобных систем эффект!!виве фокьспое расстояние может превышать расстояние от объектива до фокальной пло. скости н 16 раз *). В заключение следует отметить, чта число Е характернаует «скорость действия» фотографического объектива только в случае протяженного объекта.
Б случае точечного источника (что действительно имеет место в астрономии) свет в плоскости изображении в идеале будет концентрироваться на исчезающе мазай п.пв!ндке, Тогда лучшей харзктернгтнкой аптнчгской силы объектива будет пе число Е, з квадрат диаметра апертуры, (!а самом же деле все общонт значительно сложнее и суьцествует рнд причин. увеличивающих изображение тачсчногп источника до конечной (катя часто и очень малс!6) гелнчпны.
Главные иэ ннх — днфракння (см. гл. В), зернистость,фотографической эмудьсип и нестабильность атмосферы. 5 6.3. Линзовый телескоп**) Телггкст — это апти и"щсэя снстеьсз, с госющыа ьогорой можно рассматривать увеличенное иэображение удалсщюга ааъекта. ))ь пвс. 6.
схсмзти !вски показана петрополи«ег! ил труба, илн ргфриктир. Тают тслегксы! состоит из двух собирательных линз; первая, ебвжстие — - обычно атроьштнческнй дублет, //еэееиее Г Ж'=/г, Де!' Уе Рэс. 6.7. Хе«россиыычьсхьэ труба, вен ры)ректор. дает перевернутое изобраэкенне /, которое рассматривается с помощью второй линзы, или окуляра.
В обычных условиях задняя факельная плоскость объектива совпадает с передней фокзльной плоскостью оку!яра, так чта падасоший па абъектсщ параллельный пучок лучей выходсы из окуляра также параллслысым. С поьюсцыо вспомогательной линзы перевернутое ьсзсьбрьжснис можно прсвртпть в прямое Входной зрачок системы совпадзет с объективом; его изображение оставь.
иой частью системы, т. е. выходной зрачок, обозна!си нз рнс. 6.7 через ЕЪ Глаз дилл!си располагаться таь, чтобы сга входной зрачок совмещался с Е", тогда нсш сяст, паодяспнй в обьектив под рззнымн углнми к оси, попадет в глаз. е/еетлсениг сигтечы, применяемой для рассматривания объектов, находящихся в бесконечности, определяется как угловое унеличенне на зрачках. По формуле Смита — Гельмгольца (4.4.49) опа равно величине, обратной линейному увелнчениш в птоскостях эра!кон, п, значит, равно отношению радиусав входного и выходного зрачков.
Выражение для увеличения получаетсн нело- ') Бсь«ье полное описание фотэгрзфэчьскнх озььктэеоэ ионна эайги з книге (7). Белее пи«днэе к«и«тру«вин ппэсань! э стьтьях (З вЂ” 11). '") Длэ более полного знакомства с т«ле«капами см., например, (!2). линзовый твлвскоп средственно из (4.3.31), откуда, полагая, что углы малы, и заменяя !й у и !йу' на у и у', находим т )« т !«' Глаз можно аккомодировать на расстояние, отличное ат бесконечности, телескоп легко переюстироязть так, чтобы ан давал мнимое изображаю>с на некотором расстоянии 0 от глаза в). Однако () не должно становиться меныпе 26 гм, что, как агв>ечалось выше, являетсл ближайшим расстоянием, на котором нормальный глаз бсз напра>кения <>тчетливо видит предмет.
Первый >елескоп, о существовании которого достоверно известно, был телескоп Галилея, построенный в !609 г. В этой системе (рис. 6.8> объективомслу. жила'собирателю>ая линза, а аку, лрам — рассеивающая, помещенная перед Р>' 6>', Ркг=гг, дрг=гг Ау=Фу., Рве. б.э. телескоп Галилея. первичным изображением в таком месте, чтобы фокусы обеих линз совпалали. При таком расположении примас изображение лежит в бегкансчнасти, а промежуточное ото»тствует.
В телескопе подобного типа, известном под названием шегескапи Гигилгл, апертурная диафрагма не совпадает с плоскостью объектива, поскольку изображение объектива окулярам пахали>сл между линзами и, еле. давательна, не доступно глазу. Глаз помещается непосредственно за окуляром, так что зрачок глаза становится апертурной диафрагмой и выходным зрачком. Главный луч для точек на границе поля пройдет очень близко ат края объектива, и, следовательно, последний служит диафрагмой поля зрения, а не апертурной диафрагмой. К недостаткам тем« кона Галилея следует отнести малое поле зрения и атсутствис действительного изображена я.
Последнее обстоятельство не позволяет использовать в нем ии креста нитей, на сетки. Вместе с тем малая длина >елескопа, а также то обстоятельство, что он дает прямое >«зоб>рзжсн>ге, делаю его особенно удобным для театр альных бииоклен с унелнчен нем ат двух до трех раз. В бинокле с такой жс аптпчсскай системой, как и у астрономического телескопа, прлмас и«ображеиие палучаетгя путем четыредкратяого отражения (рис. 6.9). Последясе происходят прн падении света пад углом 45" на поверхность стекло — воздух з так называемых призма». Пора.
Этот )тол, конечно, больше критнческо>о. Оборачнваюшзя система такого родя удобна и часто применяется в небольших оптических прнаарях. В бинокле др) гела тина >«з«>б>ражепие переворз'>ивается призмой Кгииги. Этя гложнзн гнгтемя с двуми взаимно перпсндик) ллрпыми (с точностью до !") отражающими поверхностями, так иазывасл>ой «крышей», ставится на пути светового пучка, как показано > а рис. 6 !О. Увеличенное расстояние вежд) объективами у биноклей более распространеннога типа полезно,так как усиливаег стереосиопическнй эффект "*). ") Прв этом увелвчевве будет равно — =- †, + — .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
