Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 93 изображены кривые аберраций одного из таких объективов (сплошные линии) и рядом для сравнения приведены кривые аберраций (пунктирные линии) эквивалентного нормального ахромата. Относительное отверстие обоих объективов А ^=1 : 7 при диаметре ? = 140 мм; положение фокуса в лучах В одинаковое для обоих объективов. Первый объектив составлен из фосфорно-алюминиевого стекла (недоработанный, но очень интересный сорт) и курцфлинта и имеет одну поверхность асферической
235
формы. Такие объективы представляют высокий интерес для астрометрических инструментов, так как они сочетают в себе короткое фокусное расстояние с высоким качеством изображения. Конечно, стоимость таких объективов достаточно высока.
Возвращаясь к рис. 90, мы можем сформулировать свой заказ изобретателям-стекловарам следующим образом.
Астрономическую оптику интересуют два сорта стекла: одно — типа курцфлинт, другое — типа лангкрон; эти стекла должны
лежать на рис. 90 по возможности на одном уровне, т. е. иметь одинаковые у, и не только для луча Р, но й для других лучей в возможно более широком интервале спектра. В то же время эти стекла должны обладать сколь возможно большей разностью чисел Аббе.
Идеальным было бы решение, при котором у стекла типа С14 удалось бы поднять у** до —0.710, не изменяя существенным образом величины V, а у стекла типа С23 таким же образом опустить Рис. 93. т> ДО —0.710.
Всякое увеличение численного значения у*- у легких кронов или такое же уменьшение у^ у тяжелых и средних флинтов позволит снизить вторичный спектр, не преувеличивая кривизн линз.
Задачу по усовершенствованию сортов оптического стекла вначале можно решать односторонне, т. е. разработать, например, один только лангкрон, хотя бы и без курцфлинта. Такое решение позволит значительно улучшить хроматические свойства объективов даже в ту пору, пока еще не разработан курцфлинт. Нужно лишь, чтобы этот лангкрон был значительно выгоднее того, который мы обозначили на рисунке буквой Ь, т. е., чтобы он лежал и выше, и правее точки Ь; то же относится, притом в еще большей степени, и к желательному курцфлинту, который должен лежать значительно левее точки К.
Будут ли разработаны такие стекла и когда это может случиться, мы, конечно, не знаем, но сформулировать задание на такие стекла давно оказалось возможным, и оптик давно ждет от стекловара ценных открытий новых сортов стекла, которые позволят осуществить если и не идеальный апохромат, то во всяком случае объектив с коэффициентом преимущества перед однолинзовым объективом значительно выше найденного нами числа 16.*
* См. примечание на стр. 233. — Прим. ред.
236
Если в визуальных объективах производят ахроматизацию для лучей С и ? с тем, чтобы вершина хроматической кривой расположилась по возможности ближе к Хо=0.555 мкм, то в фотографических объективах, работающих на несенсибили-зированных пластинках, ахроматизацию выполняют для лучей ^ и Л, чтобы, как мы помним, вершина хроматической кривой оказалась вблизи Х^0.44 мкм. Поэтому таблицу оптических констант для расчета фотографических объективов удобнее составлять несколько иным образом.
Возьмем из табл. 52 два сорта стекла: крон С14 и флинт С9, приняв их за нормальные для осуществления не только визуального, но и фотографического двухлинзового ахромата. За средний луч примем луч g\ за среднюю дисперсию примем щ—пр; за коэффициент дисперсии примем ч^=(пу—1)/(ил — пр). После этого составляем табл. 54 по примеру табл. 52.
Таблица 54
Образец каталога стекол для расчета фотографических объективов
Стекло пп— 1 пи~пР Пр Щ Та
С14 (К8) С9 (Ф2) 66.65 34.74 0.007896 0.018384 1.516310 1.521975 1.526298 1.638698 1.529871
+ 1.2649 1.616795 + 0.5475 \ .628860 —0.4525 1.647244 —0.4649
+ 1.1914 +0.5351
Производя вычисления по формуле (260), в которой А ух и Дv взяты из табл. 54, находим продольный вторичный спектр нормального двухлинзового ахромата с фотографической коррекцией:
Д/л,//=+2303 • юл ду/= ±о, >
Д/^//=+388 • 10-е, Д/л// = +388 • 10"6. {
Хроматическая кривая такого объектива фигурировала раньше на рис. 30.
Мы помним [см. (245)], что в визуальном объектив-, составленном из стекол К8 и Ф2, и при оптической силе объектива <р = ~|-1 разности кривизн кроновой и флинтовой линз выражаются числами
Др'^+4.52, Др" = -2.16.
Для такого же объектива с фотографической коррекцией формула (244) дает более благоприятные значения разности
КРИВИЗН ДР< = +3.97, А,-—1.70. (266)
237
Отсюда делаем вывод, что всякий визуальный объектив можно пересчитать, а затем перешлифовать в объектив фотографический и наоборот, если только во втором случае у линз объектива имеется запас толщины для перешлифовки линз с меньших кривизн на большие.
Изменение разностей кривизны влечет за собой изменение формы хроматической кривой и перемещение ее вершины из одной области спектра в другую. При этом неизбежно изменяются некоторые аберрационные свойства объектива, а именно его сферическая аберрация и кома.
Поэтому недостаточно знать Др выражения (266), но нужно вычислить кривизны каждой из четырех поверхностей фотографического объектива так же, как мы делали это для объектива визуального, стремясь осуществить не только заданную коррекцию, но и исправление сферической аберрации и комы.
