62555 (695079), страница 2
Текст из файла (страница 2)
.
Значение коэффициента полезного пропускания 
, получаемое как отношение показаний гальванометра 
и 
, 
и 
вычисляют с учетом поправок 
и 
, учитывающих нелинейность показаний измерительной пары фотоприемник—гальванометр.
Измерение полезного пропускания телескопических наблюдательных приборов, таких, как бинокли, стереотрубы, дальномеры и другие, выполняют с помощью селенового фотоэлемента, относительное распределение спектральной чувствительности которого приведено к среднему глазу наблюдателя. Коррекция характеристики спектральной чувствительности фотоэлемента достигается с помощью двухкомпонентного светофильтра, состоящего из плоскопараллельной стеклянной пластины из стекла марки ЖЗС18 толщиной 2 мм и стекла марки ЗС8 толщиной 2 мм. Степень достигнутого приближения спектральной характеристики 1 селенового фотоэлемента к кривой 2 спектральной чувствительности глаза показана на рис. 7.
Рис. 7. Спектральные характеристики чувствительности глаза и корригированного селенового фотоэлемента.
Сложные телескопические системы, включающие в себя разделительные призмы, зеркала, многолинзовые объективы, неизбежно имеют некоторую избирательность в пропускании лучей различной длины волны. Избирательность полезного пропускания телескопического прибора приводит к окрашенности поля зрения, что в ряде случаев затрудняет работу наблюдателя и может явиться источником ошибок, например в дальномерных устройствах, основанных на сопоставлении изображений двух оптических каналов, а также при регистрации световых потоков, выходящих из телескопической системы, посредством фотоэлектрических приемников. Поэтому спектральную избирательность пропускания телескопических систем в ряде случаев нормируют и. в лабораторной практике возникает необходимость измерения спектрального пропускания телескопического прибора. Как правило, спектральная характеристика пропускания телескопической системы описывается достаточно плавной кривой, а потому нет необходимости предъявлять высокие требования к монохроматичности. источников излучения, применяемых при измерениях. Чистота спектра 8—10 нм вполне удовлетворительна для этих измерений. Спектральный коэффициент полезного пропускания вычисляют по формуле
Контроль качества изображения телескопических систем
Оценка качества изображения телескопических систем осуществляется более просто по сравнению с фотографическими системами. Объясняется это следующими обстоятельствами.
1. Телескопические системы лучше корригированы, чем фотографические системы.
2. Телескопические системы имеют значительно меньшее поле зрения
3. Телескопические системы обычно работают совместно с глазом, поэтому при оценке качества изображения нет необходимости применять длительные по времени и сложные по используемой аппаратуре фотографические испытания.
Качество изображения телескопических систем оценивают тремя методами: по виду дифракционного изображения точки; по величине визуальной разрешающей силы и по качеству изображения местных предметов.
По виду дифракционного изображения точки, как правило, оценивают только качество приборов, применяемых в астрономии, для основной же массы телескопических приборов определяют визуальную разрешающую силу.
Определение визуальной разрешающей силы. Проверку разрешающей силы выполняют путем рассматривания изображения стандартной штриховой миры, установленной в фокальной плоскости коллиматора.
Для большинства приборов разрешающую силу определяют только в центре поля зрения и только для широкоугольных систем нескольких точках поля зрения.
У телескопических систем высшего качества фактическая разрешающая сила должна равняться теоретической.
Для всех других телескопических систем, например для биноклей или стереотруб, необходимо, чтобы разрешающая сила после окуляра равнялась или была меньше Г, т. е. обеспечивала только возможность использования собственной разрешающей силы глаза. В этих случаях разрешающую силу прибора рассчитывают по формуле
где Г — видимое увеличение телескопической системы.
Формула действительна для телескопических систем, у которых входной зрачок больше зрачка глаза. Дальнейшее увеличение
Рис. 8. Схема измерения разрешающей силы телескопической системы.
разрешающей силы считают нецелесообразным, поскольку глаз наблюдателя все равно не сможет ее использовать.
Схема установки для проверки разрешающей силы показана на рис. 13.
Установка состоит из коллиматора 1 с мирой, контролируемой телескопической системы 2 и дополнительной зрительной трубы 3 с увеличением 2— 
.
Применение дополнительной трубы приводит к тому, что лимитирующим фактором при определении разрешающей силы является сама контролируемая система, а не глаз наблюдателя, разрешающая сила которого у разных наблюдателей колеблется в некоторых пределах.
При проверке разрешающей силы необходимо окуляр вспомогательной трубки установить на резкое изображение ее сетки, а затем фокусировкой окуляра контролируемой системы добиты резкого изображения миры коллиматора. В этом случае контролируемая система будет представлять собой телескопическую систему.
Некоторые телескопические системы имеют неподвижные окуляры. Эти системы либо заранее юстированы так, что являются телескопическими, либо окуляр в них установлен так, что из него выходит заведомо расходящийся пучок в 0,5—1 диоптрию. Считается, что такая юстировка обеспечивает меньшую утомляемость наблюдателей.
Для проверки систем с неподвижными окулярами фокусировку на резкое изображение миры осуществляют толь со перефокусировкой окуляра вспомогательной зрительной трубки.
При оценке разрешающей силы обращают вниманий на качество изображения миры (наличие «хвостов», двойников, окрашенности) точно так же, как это было указано при описании метода проверки отдельных оптических деталей и узлов.
В случае широкоугольных телескопических систем аналогичную проверку проводят для нескольких точек поля зрения, при этом как контролируемую систему, так и дополнительную зрительную трубку поворачивают на углы, соответствующие углам поля зрения.
Опытные образцы телескопических систем также оценивают по качеству изображения местных предметов. При этом обращают внимание на резкость изображений в центре поля зрения, отсутствие искажения масштаба и резкость изображений по поля зрения, а также на отсутствие окрашенности изображений как в центре поля, так и по всему полю зрения.
Оценка изображения по местным предметам является качественной и в известной степени субъективной, однако она является и окончательной.
Контроль качества изображения микроскопических систем
К микроскопическим системам предъявляют весьма высокие требования по качеству изображения.
Разрешающую силу микроскопической системы определяют следующими формулами:
при освещении прозрачных предметов узким центральным пучком
света и
.
при освещении прозрачных предметов узким косым пучком с использованием всей апертуры конденсора, равной апертуре объектива микроскопа.
Здесь 
— расстояние между двумя разрешаемыми объектами,
— длина волны света, при которой происходят наблюдения;
А — числовая апертура микрообъектива. Для обеспечения разрешающей силы необходим правильный подбор общего увеличения микроскопа. Увеличение микроскопа рассчитывают из условия, чтобы угловое расстояние между изображениями рассматриваемых объектов по отношению к центру зрачка глаза наблюдателя находилось в пределах 2-
.
Если принять длину волны света, при которой происходят наблюдения, К=0,00055 мм и расстояние до изображения равным 250 мм, то необходимое увеличение определяется по формуле
500А <Г <1000А,
где Г—необходимое общее увеличение микроскопа; А — числовая апертура микрообъектива.
Правильно изготовленная микроскопическая система почти автоматически обеспечивает высокую разрешающую силу, близкую к теоретической.
Исходя из этого, в практике контроля микроскопических систем определение их разрешающей силы происходит очень редко, а обычно ограничиваются проверкой качества изображения.
Определение качества изображения. Наиболее распространенным методом проверки; качества изображения микроскопической системы является оценка ее по виду дифракционного изображения светящейся точки.
В качестве объекта используют стеклянную пластинку, покрытую тонким слоем серебра. Обычно в этом слое есть многочисленные мелкие отверстия. Наблюдатель рассматривает эти отверстия с помощью микроскопа, для чего пластинку помещают на предметный столик микроскопа.
Среди имеющихся на пластинке отверстий всегда можно обнаружить отверстия таких размеров, изображения которых представляют собой четкую дифракционную картину точки.
Оценка качества дифракционного изображения точки, создаваемого микроскопической системой, осуществляется аналогично оценке других оптических систем.
Рис. 9. Схема измерения разрешающей силы микрообъективов по методу Т. И. Соколовой.
Определение разрешающей силы.
До настоящего времени не удалось получить стандартных штриховых мир, пригодных по своим размерам для проверки микроскопических систем.
Автоколлимационный метод проверки разрешающей силы микрообъективов был предложен Т. И. Соколовой. Схема измерений этим методом представлена на рис. 9. Свет от источника 1 через конденсор 2 освещает миру 3, расположенную в плоскости изображения мпкрообъектпва 5. Далее пучки света, отразившись от полупрозрачной гипотенузной грани вспомогательной призмы-куб 4, проходят через испытуемый объектив 5, отражаются от вспомогательного зеркала 6, установленного в предметной плоскости объектива 5, вновь проходят объектив 5, призму-куб 4 и образуют автоколлимационное изображение миры 3 в сопряженной плоскости изображения 7 микрообъектива. Это изображение рассматривают с помощью окуляра 8.
Размеры миры 3 определяют с учетом увеличения контролируемого микрообъектива. Таким образом, предложенный Т. И. Соколовой метод создает возможность применения стандартных штриховых мир для оценки качества изображения микрообъективов, однако следует учесть, что при такой оценке разрешающей силы свет дважды проходит через контролируемый объектив
ЛИТЕРАТУРА
-
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х частях. Под редакцией А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. Машиностроение 2001
-
Зубаков В.Г., Семибратов М.Н.. Штандель С.К. Технология оптических деталей. Машиностроение, 2005. - 368 с.
-
Эпштейн М.И. Измерение оптического излучения в электронике. Энергоиздат, 2000. - 265 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
