Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
232
ставляющую угол оз с осью абсцисс. При этом, как и в выражении (260),
ї> — Иг д^
Ч ы = ^ _ ^ =Т"'
то же имеет место и для остальных цветов. Тем обстоятельством, что точки для отдельных сортов стекла хорошо ложатся на наклонную прямую, и следует объяснить равноценность вторичных спектров при любых комбинациях приведенных выше сортов стекла и невозможность избавиться в ахромате от вторичного спектра.
Если бы удалось сварить некоторый сорт «М», имеющий при значительном V значительное — г*-, то, сочетая это стекло, например, со стеклом С9, мы бы получили отсутствие вторичного спектра по крайней мере для лучей С, Д и ^ при значительной разности Ду.
Таким же образом некоторое стекло «К» в паре, например, с С14 освободило бы объектив от вторичного спектра в лучах С, О и Г при значительной разности Дv. К сожалению, до сих пор не удалось изобрести ни стекла М, ни стекла N.
Наибольшее, чего достигли стекловары, это осуществление сортов «К» и «Ь», схематически изображенных на том же рис. 90.
Первое стекло К носит название «курцфлинта», т. е. флинта с относительно короткой сине-фиолетовой частью спектра. Имея у=51.57,* это стекло обладает у^——0.7065 вместо 0.7075,
как это должно быть у нормального стекла, лежащего на прямолинейной ветке и имеющего ^51.57.
Второе стекло Ь мы позволяем себе назвать по аналогии «ланг-кроном». При v=58.72 реально осуществленный лангкрон имеет т*.= —0.7066 вместо Чж= —0.7038, как это было бы у нормального стекла, лежащего на прямолинейной ветке рис. 90.
Из стекол К и Ь можно составить объектив, практически свободный от вторичного спектра по крайней мере для лучей С, В и I', но все горе в том, что у такого объектива были бы непомерно большие кривизны линз, так как в нем Д>=7.15.**
Сочетая стекла К и С14 или стекла Ь и С16, мы получаем более приемлемое значение для Д>, а вместе с тем и для кривизн линз; в то же время вторичный спектр в таких комбинациях имеет значительную еще величину, хотя и меньшую, чем в ахроматах из обычных стекол.
Такие объективы, представляющие собой комбинацию ланг-крона с обычными флинтами или курцфлинта с обычными кро-
* Одна из реальных плавок с точно замеренными константами. * * В настоящее время отечественной промышленностью освоены «особые» сорта стекол, которые обеспечивают разность Av до 14—15 единиц (см.: Л. И. Демкина, В. Н. Полухин, Л. Н. Урусовская, 3. Н. Щеглова. Новые оптические стекла. — Тр. ГОИ, 1972, вып. 170, с. 10). — Прим. ред.
233
нами, мы назовем объективами с уменьшенным вторичным спектром; их часто называют полуапохроматами в отличие от апохроматов, в которых подобно комбинациям К+Ь или М+С9, или N+014 должно иметь место если и не полное, то весьма значительное исправление вторичного спектра.
В полуапохроматах, составленных из стекол удачных плавок, можно осуществить уменьшение вторичного спектра на 30—40% по сравнению с вторичным спектром обычных ахроматов.
Л
Рис. 91.
На рис. 91 изображены хроматические кривые объективов для трех комбинаций стекол: 1) К8+Ф2, 2) С14+К и 3) Ь+К.
Как ни заманчив третий объектив, представляющие собою почти идеальный апохромат, но малая разность чисел Аббе не позволяет его осуществить в виде сколько-нибудь интересного для практических целей оптического изделия. Относительное отверстие такого объектива будет лимитироваться не вторичным спектром, а сферохроматической аберрацией, чрезвычайно большой при Дv=7.15; поэтому допустимое относительное отверстие окажется столь малым, а рефрактор столь длинным, что исправление вторичного спектра потеряет свой первоначальный смысл.
Поясним сказанное схематически на рис. 92, где по оси абсцисс отложены продольные аберрации А/ для различных зон у объектива и для трех цветов — Х0, С, ^, а по оси ординат — зоны у объектива. Левые кривые относятся к ахромату со зна-
234
чительным вторичным спектром АДх0, но с большим Ду, а потому с малыми кривизнами линз и малой сферохроматической аберрацией; правые кривые относятся к объективу с малым вторичным спектром, но зато и с малым Дv, а потому со значительной сферохроматической аберрацией, выражающейся в сильном искривлении кривых (Д/^с и (Д/^.
Сферическая аберрация в лучах Х0 исправлена у обоих объективов.
Пока зона у меньше некоторого значения */0, преимущества малого хроматизма остаются на стороне второго объектива; при у > у0 второй объектив качественно уступает первому, хотя по вторичному спектру он лучше первого.
Зоне у0 соответствует относительное отверстие объектива А =2г/0//; из-за сферохроматической аберрации А может оказаться слишком малым и объектив с уменьшенным вторичным спектром потеряет свой практический смысл.
Рис. 92.
Впрочем, следует заметить, что и здесь намечается удачный, хотя и трудный, выход из затруднения, предложенный автором в виде особой конструкции объективов с исправленной сферохроматической аберрацией, но с применением одной асферической поверхности. Такие объективы были успешно рассчитаны в ГОИ. В таких объективах можно использовать выгоды малого вторичного спектра, не опасаясь серьезных помех сферохроматической аберрации даже при малых значениях Ду. Но как всякая система с применением резко выраженных асферических поверхностей, такой объектив очень труден в изготовлении и не допускает массового производства.
