Астрономический календарь. Постоянная часть (1981) (1246623), страница 50

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 50)

Перемещая кальку, т. е. придвигая к ее окуляру и отодвигая от него, мы найдем такое ее положение, при котором освещенный кружок будет наиболее резким, без размытых краев, и при этом наименьшего диаметра. Это и будет выходной зрачок. дв1 Из формулы (4,4) видно, что для каждого окуляра характерна своя величина диаметра выходного зрачка. Если он окажется большим, чем диаметр зрачка «среднего» человеческого глаза, то не весь собранный объективом свет попадет в глаз наблюдателя.

Следовательно, выбор окуляра со слишком большим 7» приведет к искусственному диафрагмированию объектива и мы ухудшим условия наблюдений, так как не сможем видеть слабые объекты. Поэтому прн выборе окуляра мы должны руководствоваться формулой (4.4) и подбирать такое 7», чтобы выходной зрачок имел диаметр меньший, чем диаметр зрачка наблюдателя.

Мы увидим далее, что применять окуляры, дающие очень малые увеличения, невыгодно. Чтобы можно было совместить зрачок выхода со зрачком глаза наблюдателя, на каждом окуляре установлено «окулярное окно»вЂ” диафрагма, отстоящая от линз на такое расстояние, чтобы глаз наблюдателя совмещался с выходным зрачком. й 4. Масштаб изображения и увеличение телескопа Мы уже говорили, что при помощи объектива (без применения окуляра) можно получить фокальный снимок. Изображение точки, лежащей на главной оптической оси, попадет в центр снимка.

Изображения остальных точек расположатся на побочных оптических осях. Рнс. 101. Определение масштаба снимка. Определим расстояние на снимке двух объектов, которые удалены на небесной сфере друг от друга на угол, равный а. Решая треугольник ОАР" (рис. 101), находим А)0 =' г' )й а, нли, заменив тангенс малого угла дугой, выраженной в радианной мере, а затем учтя, что один радиан равен 57',3, получим АЕ=Е' а=Р Гу.з (4.7) Это соотношение позволяет оценить масштаб снимка.

Итак, для того, чтобы получить линейное расстояние на снимке между изображениями двух точек, удаленных на угол и, надо умножить фокусное расстояние объектива на величину угла, выраженную в градусах, и разделить произведение на 57', 3. Теперь рассмотрим вопрос об увеличении телескопической системы, в которую входят объектив и окуляр. Построим изображе- 252 ние бесконечно удаленного предмета (рис. 102). Оно находится в главной фокальной плоскости и обозначено буквами АВ. Пусть угол между лучами ОА и ОВ равен а.

Пройдя через точку А, пучок лучей становится расходящимся,, но так как точка А находится в передней фокальной плоскости окуляра, пучок выходит из окуляра параллельным. Выберем для. определения направления один из лучей этого пучка, параллельный оси 00'. На рис; 102 мы заменили окуляр его главными плоскостями.

Луч АС преломится и пройдет через задний главный 'И и' Рис. 102. К воннтию об увеличении телескопа. Заменяя тангенсы углами и. определяя увеличение телескопи- ческой системы как отношение () к а, находим В И= — = — ° а (4.8) Так как г"' > 1, то величина в больше единицы и угол р больше угла а. Таким образом, назначение окуляра состоит в увеличении угловых размеров светил, что мы и воспринимаем как увеличение изображений. Как видно из формулы (4.8), чтобы определить увеличение, достаточно разделить величину главного фокусного расстояния объектива на значение главного фокусного расстояния окуляра.

Кроме того, из формулы (4.4) следует, что увеличение также равно отношению диаметров зрачков входа и выхода: В Ф= — ° фокус окуляра. Остальные лучи пойдут по параллельным направлениям, под углом В/2 коси 00'. Соединим точки А и 0', этот луч АО' параллелен тому направлению, по которому вышел иэ точки А и преломлен окуляром рассмотренный выше луч. Нетрудно видеть, что 18 — = —, и 1д — = —. а у В у 2 У 2 1 ' В 5. Объективы Одиночная линза, как бы она нн была хорошо изготовлена, не может быть использована в качестве объектива вследствие действия хроматической аберрации.

Линза преломляет лучи различных длин волн по-разному, вследствие чего главное фокусное расстояние зависит от длины волны. Рассматривая изображение звезды, мы видим его окруженным радужным ореолом. Для ослабления хроматической аберрации объектив изготовляется из двух или более линз. Подбирают различные сорта стекла, обладающие различными показателями преломления, и соответствующим образом рассчитывают радиусы сферических поверхностей и взаимные расстояния между линзами, чтобы такой сложный объектив собирал в одном фокусе лучи различных длин волн.

Расчет объектива обычно учитывает его назначение. Если он предназначен для визуальных наблюдений, то стремятся объединить в одном фокусе те лучи, к которым наиболее чувствителен глаз. Если же объектив предназначен для получения снимков на обычных пластинках, то стремятся объединить в одном фокусе синие и фиолетовые лучи, к которым чувствительны пластинки, Такой объектив называется ахроматическим. Полностью ахроматизовать объектив не удается и всегда остается небольшая вторичная (сильно уменьшенная) хроматическая аберрация.

Для получения ахроматического телескопа часто используют такую комбинацию линз, в которой передняя, двояковыпуклая, линза изготовляется из кронгласа (с коэффициентом преломления, близким к 1,5), а задняя, выпукло-вогнутая, из флинтгласа (имеющего коэффициент преломления около 1,6).

Существуют более сложные объективы, в которых хроматическая аберрация еще более уменьшена путем более совершенного расчета или путем применения трех линз. Их называют аиокроматами. В астрономических объективах линзы не склеены друг с другом, а отделены воздушными прослойками определенной толщины. Для этого внутри объектива располагают прокладки или разде.

ляющие линзы кольца. Центры всех сферических поверхностей должны быть на одной прямой линии — главной оптической оси, что достигается тщательной центрировкой объектива Объективы, используемые для визуальных наолюдений, являются обычно длиннофокусными; у них главное фокусное расстояние в 10 — 15 раз превышает диаметр. Обычно у таких телес копов поле зрения небольшое. Фотографические объективы гораздо сложнее визуальных. Их обычно делают многолинзовыми, особенно, если хотят получить большое поле зрения, т.

е. сделать объектив широкоугольным. Приведем для примера схемы некоторых объективов, часто применяющихся на практике. 254 На рисунке 103 показано устройство различных объективов: а) Двухкомпонентный четырехлннзовый дублет Петцваля, применявшийся в звездной астрономии. Таким является знаменитый бредихинский астро- граф. б) Трехлинзовый объектив — триплет, состоящий из двух выпуклых линз (кронглас) и одной двояковогнутой (флинтглас). в) Четырехлинзовый объек- а) тив «Тессар».

Как триплеты, так и «Тессары» являются анастигматами (см. 2 8). К типу «Тессаров» принадлежит и превосходный объектив, часто используемый любителями «Индустар-17». «Индустар» — несимметричный полусклеенный анастигмат. Часто применяются в метеорной астрономии чрезвычайно еветосильные объективы типа «Юпитер». Любители астрономии нередко используют прн своих наблюдениях Объективы «»«т й«««ва~я, ~~ «рн»дет, типа «Уран». Надо иметь в виду, что эти а) «етю»ехл«нзо»ыа о«»««-' объективы фотовнзуальные и при нх использовании надо применять желтый светофильтр и снимать на ортохроматических или панхроматических пластинках или пленках, у 6. Окуляры Окуляры делятся на два основных типа — положительные (Рамсдена) и отрицательные (Гюйгенса).

На рнс. 104 изображены устройства различных окуляров. Каждый окуляр состоит не менее чем из двух линз. Передняя линза, главное фокусное расстояние которой мы обозначим через 1', называется полевой, а задняя линза, имеющая главное фокусное расстояние )", — глазной. Главное отличие положительных окуляров состоит в том, что у них передний фокус расположен вне окуляра, впереди полевой линзы. Поэтому положительные окуляры могут быть использованы как лупа. Их также используют в угломерных зрительных трубах для отсчета разделенных кругов и шкал. При установке отрицательного окуляра в телескоп полевую линзу приходится помещать таким образом, чтобы она располагалась к объективу ближе главного фокуса последнего.

Поэтому отрицательным окуляром нельзя пользоваться как лупой или применять в угломерных инструментах. Сложными, состоящими из двух (и более) линз, окуляры изготовляются для уменьшения их хроматической аберрации. На рис. 104, а — г изображены схемы устройства положительных окуляров, а на рис. 104, д и е — отрицательных. 255 Наилучшими из положительных окуляров можно считать симметричные и ортоскопические; последние передают изображения небесных светил без искажений. Отрицательные окуляры выгоднее положительных, так как у них большее поле зрения. С этой точки зрения наибос) лее выгоден окуляр Миттенцвея. Обозначим через е расстояние между линзами окуляра. Тогда для положительного окуляра Рамсдена справедлива прас) порция 1': е: 1" = 3: 2: 3, а для отрицательных 1': е: 7'" = 3: 2: 1 или 4: 3: 2.

Характеристики

Список файлов книги