Задачник по прикладной оптике - Апенко М.И.
ISBN 5-06-004258-8
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 17.13. Результаты вычисления толщин линз компенсатора и радиусов линз конечной толщины при различных значениях избыточного параметра а5
Пара- метры «5 Пара- метры «5
2,0 0,3 2,0 0,3
h 300,0 300,0
Г3т» 14,5295 -27,2136 К 120,0 120,0
Г4тн 27,2713 -70,2429 К 60,0 60,0
Г5,к -90,5544 18,5355 Л4 44,6945 60,2538
''б™ 47,4036 31,8063 Л5 35,0945 60,1938
К 32,1496 54,3322
Гу 14,5295 -27,2136
7,4 2,7 Г4 20,3146 -70,5400
4,8 0,2 Г5 -52,8783 18,5954
ds 2,7 4,5 гв 25,4001 28,8018
506
В результате расчета получили два исходных варианта зеркально-линзовых объективов со следующими конструктивными параметрами:
для а5=2,0 г, = -300,000 г 2 = -240,000
г, = 14,5295 г4 = 20,3146 г5 =-52,8783 г. = 25,4001
для а5=0,3 г, =-300,000 г2 = - 240,000 г, = -27,2136 г4 = -70,5400 г5 = 18,5954 п = 28,8018
Я, 1 Da
rf, = -90,0 d2 = 60,0 d3 = 7,4 d< = 4,8 ds = 2,7 -1 1 1.5183 1 1.5183 1 K8 K8 75.0 36.0 25.2 25.2 78.0 38.0 27.0 27.0
n, 1 -1 1 1.5183 1 1.5183 D„
d, = -90,0 d1 = 60,0 d. = 2,7 d, = 0,2 d5 = 4,5 K8 K8 75.0 36.0 25.2 25.2 78.0 38.0 27.0 27.0
Выполним аберрационный анализ для двух исходных вариантов. Аберрации точки на оси для зеркально-линзового объектива с компенсатором, у которого а5=2,0, приведены в табл. 17.14, а5=0,3 — в табл. 17.15.
Сравнивая остаточные аберрации двух объективов, мы видим, что по качеству изображения лучше система, рассчитанная при а5=0,3, т. е. когда первая линза компенсатора отрицательная. Это видно и по графикам остаточных аберраций, приведенных на рис. 17.10. Система с а5=0,3 требует дополнительной коррекции аберрации.
Таблица 17.14. Аберрации точки на оси зеркально-лиизового объектива типа Кассегрена с компенсатором в сходящихся пучках лучей, мм /'=299,997; />//*=1:3; 2со = 3°; а5=2,0
m e F" С Asr-c
As' Д/ Л. % ter-. Ay' tec-. Ay’
0 0 0 0 -0,208 0 0,203 0 -0,411
25,0 -0,725 -0,061 -0,22 -0,916 -0,304 -0,540 -0,046 -0,376
35,3 -1,343 -0,157 -0,27 -1,494 -0,185 -1,151 -0,142 -0,343
43,3 -1,866 -0,280 -0,15 -2,022 -0,304 -1,713 -0,256 -0,309
50,0 -2,306 -0,402 0,15 -2,446 -0,428 -2,168 -0,377 -0,278
507
Таблица 17.15. Аберрации точки на оси зеркально-линзового объектива типа Кассегрена с компенсатором в сходящихся пучках лучей, мм /'=299,998; />//'=1:3; 2со = 3°; а5=0,3
т е F' С Мr-v
As' Ду’ Л. % Ду' te'c-. Ду'
0 0 0 0 -0,016 0 0,015 0 -0,031
25,0 -0,026 -0,0022 -0,12 -0,047 -0,004 -0,006 -0,001 -0,041
35,3 -0,111 -0,0133 -0,38 -0,139 -0,017 -0,085 -0,010 -0,052
43,3 -0,272 -0,0401 -0,78 -0,309 -0,046 -0,237 -0,035 -0,074
50,0 -0,527 -0,0907 -1,27 -0,576 -0,099 -0,481 -0,083 -0,095
Рис. 17.10. Графики аберраций двух зеркально-линзовых объективов типа Кассегрена с компенсатором в сходящихся пучках лучей:
1—с ос5=0,3; 2—с сх5=2,0
Задача 17.7. Выполнить сравнительный анализ систем типа Кассегрена и Грегори (см. рис. 16.8, 16.9), а затем тех же систем с компенсаторами в параллельных и сходящихся пучках лучей, если /'=200,0 мм; D/f'=1:2,5; sP= 0; 8 = 0,05/', к, = 0,4, 2(0 = 2°. Спектральный интервал F"—С'; основная длина волны Хе= 0,5461 мкм.
Решение. Проведем габаритный расчет по формулам, приведенным в табл. 16.2.
Для системы типа Кассегрена, принимая сх, = 0; ht=f'= 1; а3= 1, получим:
rf, = 8 - к,= 0,05 - 0,4 = -0,35;
а2= (1 -K,)/rf, = (l -0,4)/(-0,35) =-1,714 286;
508
Л-, = 2/ot3 = -1,166 666;
г2=2к,/(1 + a2) = 2 0,4/(1 - 1,714 286) = -1,120.
При /'= 200,0 получим конструктивные параметры зеркальной системы типа Кассегрена
г, =-233,333 и--тс "’Г1,
г2 =-224,000 1 0)0 "г-"1
Вычислим параметры Pv, Wv и коэффициенты аберраций зеркальной системы:
Р, = -0,25сс23 = 1,259 476; Р2=0,25 (1 - ос22)(1 - а2) =-1,315 598;
Sr= Р, + КуР2= 1,259 476 + 0,4 (-1,315 598) = 0,733 227;
W, = 0,5а22= 1,469 388; W2 = 0,5(1 - а22) =-0,969 388.
При sP= 0; р, = 1; = 0; у2= d, = -0,35, /=-1
^Г=УА+УгРг + w\ + W2=-0,35 (-1,315 598)+ 1,469 388-
- 0,969 388 = 0,960 459.
Для системы типа Грегори, принимая ос, = 0; А, = 1; а3 = -1:
d = И2 + 5 = -0,4 + 0,05 =-0,35; а2 = (1 - h2)/d =
= (1 +0,4)/(-0,35) = -4,0; г, = 2/а2 = -0,5;
гг = 2h2/(a 3+а6) = 0,160 00.
При /'=-200,0 получим следующие конструктивные параметры зеркальной части:
г, = -100,0 "'Г1,
г2= 32,0 1 ’ "2 *
пз - 1
Далее вычислим
Р, = -0,25сс23 = 16,0; Р2 = 0,25(1 - се22)(1 - а2) = -11,25;
Sf = Р, + h2P2 = 16,0-0,4 (-11,25) - 20,5;
^, = 0,5а22=8,0; F2= 0,5 (1 - а22) =-7,5;
VsVj + + ^2 = “0,35 (-11,25) + 8,0 - 7,5 = 4,4375.
Зеркальные системы имеют остаточные аберрации точки на оси, значения которых, приведены в табл. 17.16.
Для зеркально-линзовых систем типа Кассегрена и типа Грегори с компенсатором в параллельных пучках лучей при dt= 0,4 получены результаты, представленные в табл. 17.17. Расчет проводился по методике, описанной в задаче 17.2.
509
Таблица 17.16. Аберрации точки иа оси зеркальных объективов, мм
/'= 200,000; ©//'=1:2,5; 8 = 0,05/'; к, = 0,4
т Система типа
Кассегрена Грегори
Д*' Л/ As' л/'
0 0 0 0 0
20,00 -0,737 -0,233 -15,635 49,424
28,00 -1,450 -0,461 -24,894 78,646
