Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Можно также рекомендовать комбинированную систему телескопа, изображенную на рис, 163.
Здесь А — вогнутое сферическое зеркало, В — ахроматический мениск. В фокусе Р образуется изображение, практически свободное от хроматизма, сферической аберрации и комы. Как
оказывается, у такой системы астигматизм весьма мал, но кривизна поля значительна.
Поэтому в светосильных системах удается использовать поля значительного углового поперечника, если только производить фотографирование на кривых пленках или пластинках, изогнутых по кривизне поля.
Рис. 162.
Рис. 163.
Усложняя конструкцию применением линзы Пиацци-Смита (В), удается с ее помощью исправить кривизну поля, в еще большей степени уменьшить астигматизм и производить фотографирование на плоских пластинках в системе высокой светосилы и большого поля зрения.
На внутренней поверхности мениска В нашлифована вогнутая асферическая поверхность С—С, позволяющая осуществить длиннофокусную систему с фокусом в Р' в том случае, когда линза В и кассета удалены из своего гнезда через боковой люк телескопа.
К телескопу может быть добавлена объективная призма Р, позволяющая производить спектрографирование больших звездных полей в фокусе Р при малой дисперсии спектрографа или ограниченных звездных полей в фокусе Р' при большой дисперсии спектрографа.
Возможны и другие интересные конструкции комбинированных менисковых систем.
359
Самостоятельный интерес представляют апланатические системы менисковых систем Кассегрена, Грегори и брахитов, которые здесь не рассматривались за недостатком места.
На этом весьма беглом обзоре приходится исчерпать изучение менисковых систем в данной книге более общего назначения.
24. ПРЕЛОМЛЕНИЕ И ОТРАЖЕНИЕ НА ПЛОСКОСТЯХ. ПРИЗМЫ. ПЛОСКИЕ ЗЕРКАЛА
В § 13 было показано, что гомоцентрический пучок после преломления на плоской поверхности перестает оставаться гомоцентрическим и приобретает сферическую аберрацию, подчиняющуюся условию (98).
На рис. 164 изображена преломляющая плоскость 3—2—1 и светящаяся точка А. Продолжим плоскость до точки О, после
Рис. 1G4.
чего линию АО можем рассматривать как оптическую ось, а отрезок АО=б принять за сопряженное расстояние выражения (98).
Высоты точек 1,2,3 обозначим через уг, у2, у3. Изображение точки А для параксиальных лучей образуется в точке А'0 (А'0 — — 5р); в то же время лучи, преломленные на зонах 1, 2, 3, пересекут ось в точках А\, А2, Аг3. Взаимное пересечение бесконечно близких лучей друг с другом образует часть каустики А,0К1К2К3 с вершиной в точке А'0. Таким образом, элемент плоскости 1—2—3 неспособен построить стигматичное изображение точки А; изображение точки А для любой плоскости фокусировки
360
представляется в виде несимметричного пятна, обусловленного комой и астигматизмом.
Кому преломленного пучка можно обратить в сколь угодно малую величину: для этого следует диафрагмировать преломляющую плоскость, т. е. уменьшить апертурный угол ц, приближая точки 1 я 3 к точке 2, принимаемой нами за середину преломляющей поверхности.
При беспредельном сближении точек 1 и 3 фокус меридионального сечения узкого пучка окажется в точке К2, тогда как фокус сагиттального сечения того же пучка будет находиться в точке А2: узкий наклонный пучок после преломления на элементе 2 плоской поверхности практически освободился от комы, но сохранил астигматизм, причем А'2К2 является астигматической разностью.
Астигматизм преломленного пучка быстро растет с увеличением ш — угла наклона пучка; кома преломленного пучка при заданном угле W быстро растет с увеличением апертурного угла и или, что равносильно, с увеличением относительного отверстия пучка.
Поэтому в зависимости от угла наклона и от относительного отверстия наклонный преломленный пучок в одних случаях может быть искажен преимущественно комой, а в других случаях преимущественно астигматизмом.
Единственный случай, когда наклонный преломленный пучок свободен от комы и астигматизма, — это случай параллельного падающего под углом w пучка: s=co, и-0.
В этом случае для каждого луча угол падения равен w и угол преломления равен и/, причем sin w'=sin w (щіщ) =const. Преломляющая плоскость преобразует, таким образом, падающий параллельный пучок одного направления в преломленный параллельный пучок другого направления и свободный от аберраций.
Если при этом преломляющая поверхность не представляет собою точной плоскости, но обладает некоторой кривизной рг хотя бы и очень малой, то преломленный пучок не только перестает быть строго параллельным, но приобретает, кроме некоторой малой сходимости, еще и аберрации наклонных пучков, т. е. астигматизм и кому.
Поэтому поверхности, преломляющие параллельные пучки, должны быть точными плоскостями.
Для астрономической оптики представляют интерес два преломляющих элемента с плоскими поверхностями: 1) плоскопараллельная пластина и 2) спектральная призма.
Плоскопараллельная пластина В (рис. 165) постоянной толщины d, заключенная в воздухе (лгх =лг3 = 1), обладает тем свойством, что каждый из лучей, упавших на нее под углом и, выходит из пластины под тем же углом и'—и. Поэтому для некоторой зоны у изображение точки А оказывается в А'. Изображение
