Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
А
Рис 159.
рой пока не удается придумать другого, конкурирующего с данным, решения.
3) «Менисковый Росс» изображен на рис. 159. Сферическая аберрация и кома сферического зеркала А исправляются мениском В, расположенным в сходящихся пучках; в фокусе ? образуется апланатическое изображение.
Менисковая система Росса в отличие от всех предшествовавших систем страдает недостатками телескопа с открытой трубой. В то же время она имеет преимущество относительно малых размеров мениска В.
Если современное состояние техники стекловарения позволяет говорить о реальности осуществления менисков с поперечником 1 м, то телескоп в виде менисковой системы Росса может иметь отверстие порядка 3 м и быть просто изготовленным из двух оптических элементов А и В со сферическими поверхностями. Все, что было сказано в отношении системы проф. Чуриловского, в той или иной мере приходится повторить и в отношении данной системы, главное преимущество которой состоит в том, что здесь один мениск В выполняет функцию двух линз, что выгодно и в смысле экономии потерь света, и в смысле экономии времени и средств, особенно когда размеры корригирующего элемента внушительные; кроме того, контроль формы поверхностей мениска прост и обеспечен выгодной методикой, тогда как контроль по-
356
верхностей корригирующих линз далеко не так прост и надежен, как это может показаться не искушенному опытом читателю.
В малых телескопах можно применить своеобразную конструкцию корригирующего мениска В, рассчитав его весьма толстым
б
Рис. 160.
(рис. 160, а), а затем выполнив его в виде призмы полного внутреннего отражения (рис. 160, б). Ради технологического упрощения мениск можно выполнить в виде прямоугольной призмы с наклеенными на ее катеты плоско-вогнутой и плоско-выпуклой линзами, как это пояснено на рис. 160, б. Такой мениск-призма
Рис. 161.
одновременно выполнит две функции: исправит сферическую аберрацию и кому главного сферического зеркала и изломит ось на 90°, перенеся фокус из ? в
Но системы с мениском в сходящихся пучках менее совершенны, чем ранее рассмотренные системы с менисками в параллельных пучках: во-первых, в них хуже исправлены аберрации и, во-вторых, они не представляют собой систем с закрытой трубой; вво-
23*
357
дить же дополнительное защитное плоскопараллельное окно нерационально, если оно должно выполнять только эту единственную функцию — осуществление герметизма инструмента.
И) Комбинированные менисковые системы. В одном приборе может фигурировать несколько оптических узлов, выполненных по различным оптическим схемам. Так, например, спектрограф можно осуществить по схеме рис. 161, где зеркала А и С и мениск В образуют менисковый коллиматор гершелева типа, посылающий строго параллельные пучки для широкого спектрального интервала, на что неспособны даже объективы апохроматы — из-за значительного вторичного спектра.
Эти сложные параллельные пучки падают затем на призмы Рг иР2, которыми они разлагаются на монохроматические параллельные пучки различного наклона, причем призмы не вносят комы и астигматизма лишь в том случае, когда коллиматор направил на них действительно параллельные пучки. Мениск Вх и зеркало Аг образуют камеру спектрографа, осуществленную, например, в виде системы «мениск—вогнутое зеркало». Щель ? коллиматора изображается в виде спектра свободного
от сферической аберрации, комы и астигматизма, но несвободного от кривизны поля: по вычисленной кривизне поля можно натянуть узкую фотопленку, перематывая ее, например, с ролика на ролик 2?2. Экранирующее действие такой пленки невелико и совершенно безвредно для качества изображения спектра, так как в этом случае дифракция от экрана несколько растягивает спектральные линии лишь в направлении их длины, а потому не вуалирует промежутков между спектральными линиями и не снижает разрешающей силы и контраста.
Можно предложить комбинированные менисковые системы для крупных астрономических инструментов, которые будут достаточно универсальны при одних и тех же мениске и главном зеркале. В виде примера изобразим одну из рациональных комбинированных систем на рис. 162. Здесь сферическое зеркало А и мениск В образуют систему, апланатическую для фокуса Р. Схема а служит для фотографирования непосредственно в фокусе Р при высокой светосиле и большом поле зрения. В схеме б добавляется вогнутое эллиптическое вторичное зеркало С, преобразующее систему в длиннофокусную с фокусом Рг (менисковый Грегори); так как в этом случае поле зрения ограниченное, а относительное отверстие малое, то система не обязана быть апланатической, а достаточно, если она будет только стигматич-ной для оси. Наконец, в схеме в введено вторичное вогнутое зеркало В параболической формы («менисковый Мерсен)», посылающее параллельные пучки для питания бесщелевого спектрографа. Кассету схемы а и вторичные зеркала схем б и в можно, например, привязать к мениску В, приболтив несущие их стойки к мениску через засверленное в его центре отверстие; смену съемных элемен-
358
тов можно производить, например, через боковой люк в трубе телескопа.
