Борн М.,Вольф Э. - Основы оптики (1070649), страница 60
Текст из файла (страница 60)
ты ! т 1» '*) Хоровые оовеввие зивов.ый можво найти а квкге 1!31. 230 )ит 6 овтнчяскив привары, яоемнеуюшия нзовеяжвиив Земиагв зрнямчьямв трам в основном подобны астрономическим телескопам, за вск,почепием того, что изображение у иих должно быть прямым. Для переварачиванпя изображения служат либо призмы, как в бинокле, либо до. полнятельные линзы. Тнгшчная система такого родя показана иа рис.
6.11, Рнс. 6 10 Оборячнняюшая нргамс Ксангя Рнс. 6.9. Бнгчоняь В качесчай объектива телескопа обычно прнмекякп ахроматическую комбкнзпию двух линз, у которых радиусы кривизны выбраны так, чтобы сферическая аберрация была небольшой. Для этой пели подходит склеенный дублет 11вявхгввв гдаюх Рнс. 6!1. Земная зрительная труба Рнс. 6.12. Обьсхгннм ряяянчного типа. л н я хь нсс В- сс нн -. с первой симметричной двояковыпуклой линзой из крона и второй плоско-вогнутой из флинта (рис.
6.12, а). Вели нуя но устранить ие только сферическучо аберрацию, ио и кому (как, иапримср в вы. сококачественнам асгроиомнчсском телескопе), га возникают большие трудности ири расчете обеих несклеенных компонент объектива, от радиуса кривизны которых зависит аплаиатичиагть конструкпин. Примерная конструкция такого типа с вогнуто-выпуклой ф компонентой из флинта показана на рнс. 6.12,6. Чрезмерную яагнугасть первой поверх- ности можно уменьшить, если в свободную от чсссня р л„.. а „„„,„„„„, „комы конструкцию объектива ззссти иссферичсскую поверхность, даюшую на оси снстелжч пчнглчатическае изображение. Наиболее распрострзненный тип объективов с передней линзой из крона— это абявклигв Фриуктфвра.
Обьвюпчгв Штвинхвял с передней линзой из флинта менее известен вследствие повышенной чувствителычасти флинта )по сравненичо с краиолй к воздействию атмосг)яры. Фотовизуллоиый абявктив — третий тпп объектива, ичярохо применяемый в рефрактарах, показан на рис, 6.12, в Использование трех различных сортов стекла позволило значительнс уменьшить хооматическую разницу фокусных 231 аипзопый тклкскоп меньших линз, показюпшн на рис. 6.13, б, где изгюражена оптическая схема окйаяра Рцлсдени 1 4 а»ааааа ях»аадаай юааа .Изма /гаагам ахим б),Й,~~ркиб арагаа а) Рис.
6.13. Одн~ин»аиыз окуляр (а) и Риа. 6.Н. Окуляр Гюагеаса (а) и оюсулар аку.тяр Р«игд«и» (б) К«»лиера (6). Окуляр должен давать изображение апертурной дннфрагмы а таком месте, где удобно пол«естить глаз. Расстояние между этим нзобра.кенпем н последней поверхностью окуляра называется йдилгниан а»»ладно о зрачка. Пе(п»ая л»шза лвухкомпонентного окуляра пззыпзется поаажн» аинюи, так как ее часто помещают очен~ близко от первичного изображения. Опа отделена от него частично для того, »тобы стало пезаметцыч любое з»грязнсние илв дефект линзы, » частично для того, чтобы в плоскост~ изображения »южно было поместить крест нитей нлн сетку.
Вторая компонента окуляра называется аапзнод апн»М. Наиболее широкое распространение получили окуляр Рамсдена и изображенньш на рис. 6.14, а окуляр Гюнгангз. Полевая линза у последнего нахо. днтся впереди первичного изображения. Недостатком ок)ляра Гюйгенса является небольшое удаление выходного зрачка; кроме того, нм нельзя пользоваться с внешним крестом виген.
В этом окуляре сферическую аберрацию нельзя исправить тзк же хорошо, как в окуляре Рачсдена, но зато он свободен от поперечной хроматической аберрапни н внеосевон комы. Применение двух .чинз вместо одной (гм. рис. 6.14) способствует устранению хроца~пческои аберрации, и коррекцию окуляра Ра»юдена можно значительно улу пннть п)тг м зацепы одиночнон глазной линзы дублеюм. Еще более сложны «ортосьопические» и «симметричные» окуляры, которые в основном подобны окуляру Рзмсдена, но состоя» из четырех конпопент. Они в высокон степени свободны гп аберраций (особенно пт дисторспи) и обеспечинвют значительное удаление выходного зрачка при данном увеличении, расстояний в заданном спектральном интервале.
Такой объейтнв почти олинаково хорош как для фотографических, так н для визуальных наблюдений н олцо время был широко распространен в астрономических инструментах с дна«»си. рамн отверстий до Чб см. Значительная кривизна цент)ишьной компоненты. затруг(нвоггзя пенгрпронку системы, и нестабильность флинтовой компоненты уменьшаот, однако, ценность этих объективов.
Окуляры зрительных груб, вообще говоря, должны удовлетворять двум требованиям. Во-первых, фокусное расстояние такого окуляра должно обегпечивать необходимое увеличение п, во-вторых, его апертура должна быть достаточной, чтобы собрать спет от протяженного изображения. Этим требованиям удовлетво(»на одиночная линза (рнс. б.(3, а)„но бгшее удобна систсчн иэ дв)х 1гл. 6 232 ОП>ИЧЕСКИЕ ЯРИЕОРМ, ФОРМИРУЮЩИЕ ИЗОЕРЛЖРЕИЕ Принцип устройства перископа, т. е. прибора, предназначенного для рассматривания предметоа, расположеннь>х тяк, !то нрямал>у' яаблюдению нх меа>аег какое-либ>о преп>ггствне, тот же что и у зрительной трубы. Однако двз дополнительных требования значительно усложпя>от его конструкцию. Вопсраых, в перископе чод лучей должен иметь нид ломюъ>х линий, а сам он доюкен давать прямое, неперсвсрнутое изображение.
Для получсння такого изображения необходимо чпбо четное число отракс>пщ, либо полное их о>сутствяе. На рис. 6.16 показаны два нро. . сты: устройства; к одном ич ни> входящий и выходящий световые Рес. б.!5, Перискляич>скне зеркала. пучки распространяются в одну сторону, в другом направления нучкои прогииопо.южиь>. Первое лолжно рабютять сонмсщно со зрите.
ьной трубой, дающей прямое изображение, второе — с оборачнвающеи трубой. Вще одно устройство показано из рис. 6.!6, направлеяие выходящего из него л/ 1 сз сз е/ з> „з> ! ж с с зу Рес. 6,16. Перископ с яриемлб Длил Рес. б.!7 Трезлеечаемг сесгечм с еднеим>мм уел- лечскк>-ч пучка остеется постоя>щым. тогда как вращение первой призмы обеспечивает возмолсность набл>одсиия и Оеэных направлениях. Примое изображение в этой системе сохраияеп я с понощью призам> Д>же//, которая дает одно доиачпительиое отри>кение и вращается со скоросуью н два раза меньшей, чем первая нриз- Тлблелл б.! 1/2 1/6 //! ! !/4 1/6 1Д! //2 1/6 1/! ! Обратное Г/акиле Прлчсл 2Ш/ 2Ш! !>И/21 и/2 О !ООЧЕ бб 54 л б в зьжкьльный телескоп ма.
Нижняя екрышеобразная» призма (Амг«чи) дополняет число отршкеиий до четырех. Второе требование, предъявляемое к перископу, заключается в том, что он долж«н иысть большое угловое поле зрепня, хотя сама перископичсская система заключена в узкую тр) бу. Труба лиамстром 20 см и длиной [2 ж допускает максимальное поле з(1енпя, равное ли|пь 2" Такие требования можно удовлетворить, только заставив свет проходи гь ядоль трубы сквозь ряд лппз.
Расстояния между нпчи могут бгеть различными. Нз рис. 6.17 показаны три трехлинзовые системы с сдипвчиыи уясличснисм, а в табл, б.! прин~доны и~личины полей зрения и аффективные аперт>ры »тих систем. Очевидно, что с увеличением числа линз диапазон зтпх величин можно расширить *). $ 6.4. Зеркальиый телескоп В астрокох«ических зеркальных телескопах, или рефлекторах, свет от небесных объектов падает на вогнутое главное зеркало, выполняющее ту же роль, что и объектна рсфрактора, а иыеппо, образуя действительное изображение объекта в своей фокзльной плоскости.
Зто изображение либо получается непосредственно на фотографы пекой пластинке, либо исследуется визуально через окуляр. Лстроно»шческие телеско. пы подобного типа особенно широко используются в паши лни. Так же как и у рефрактора, увеличение такого телескопа равно отношению фокусных рас- Г' стониий объектива н окуляра. Ряс 6.(6. Телескоп Ньютона. Первый зеркальный телескоп был построен в 1608 г.
Ньютоном. В созданном им телескопе на пути лучей, отрал сниых от главного зеркала, устанавливалось сшс небольшос плоское зеркально, отклопяюшее лучи так, чтобы удобно было рассматривать изображение (рнс. 5.18). Такое устройство известно под названием телескопа Ньютона. Лля получения стнгматнческого осевого изображения зеркало должно быть параболическим. Однако у параболического зеркала оиеосевыеизображения искажаются си;п.ной комой. н рек у »ьтзтс чего п[>и больших гп носятельпых апертурах пригодное для работы поле зрения становится очень малым. При «еркале диаметром 90 см с фокальпым огне«пенне»» (»0 поле зрения составляет прил« мерно 20', тогда как у нанболыиего сопри= менного телескопа Халс с главныы зеркалоы диаметром 5 м угловое поле зрения равно првблизнтельно 45' [15!«*). Ркс.
6.[9 Т»»»скоп Касс»грека. В других типах зеркальных телеско- пов главная оптическая система состоит яз двух зеркал. [Ят них первое вссгда вогнутое. В телескопе Касссгдсна второе зеркало выпуклое (рис. б 19). В больших астрономических телескопах такое устройство часто заменисг иькпоноксьое. Для ш«лучення разных фокусных рассзояннй можно использовать разлн шые зеркала. Если в телескопах втой системы применяется параболическое главное зеркало, то второе зеркало должно быть гиперболп шскпм. Можно выбрать и другие формы зеркал, дающие стигхмпичсское осевое изобрзжешп при различных не.~ичпнах ннеосевой комы.
В Я 4.10 упоминалась двухзеркальная система, яредлшкенная Шварцшильдом, ') до»олп»тельные с»ехеккя кожно найти я статье Скита ((4). *') Общее оскс»яке 6-метро»ого телескопа си, » статьях ((6, Н1. о84 [гл. 6 оптические припоем, ьогмнкхющнд изош*жкннг которая полностью апланзтична. Однако форма зеркал у нее более сложная. Система Кассегрена получила широкое распространение в земных зрительных трубах, поедпазпаченных для рассматривания лапд1пафтов, так как при невысокой стоимостя, компактности и гд1лыпо11 фокином расстоянии она дает большое увеличение, не уменьшая вместе с тем удаление выходного зра ..1з. В менее известном тамсколе Грсеори вогнутое второе зеркало устанавливается позади фокуса главного зеркала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
