Задачник по прикладной оптике - Апенко М.И.
ISBN 5-06-004258-8
Скачать (прямая ссылка):
г,,. -2,084 77 -2,104 418 -2,114 29 -2,184 39 -2,223 01
А. 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
А, 104,200 104,210 104,215 104,250 104,750
107,768 108,800 109,319 113,004 115,933
г{ -45,3427 -45,2350 -45,1813 -44,8992 -40,0925
г, -48,4563 -48,3487 -48,2950 -47,9232 -43,2009
гг -208,477 -210,442 -211,429 -218,439 * -222,301
“i 0 К 0 о н т р о л 0 0 0
а, -0,839 999 -0,841 999 -0,843 000 -0,850 000 -0,949 999
аз -0,033 8578 -0,034 0168 -0,034 094 -0,034 6518 -0,043 0787
-1,000 002 -0,999 998 -1,000 000 -0,999 998 -1,000 000
Номер 1 2 3 4 5
варианта
Таблица 17.23. Аберрации точки иа оси зеркальио-лиизового объектива «мениск Максутова + одиночное сферическое зеркало», мм /'=-99,9994; Dlf'= 1:2; 2ш = 2° (варнаит 1)
т е F С' Д^г-с
As’ Ау’ п.% А’’г- АУ' А Ау’
0 0 0 0 0 0 0 0 0
25,0 -0,011 0,0014 0,04 -0,009 0,001 -0,012 0,001 0,003
35,0 -0,045 0,0080 0,07 -0,042 0,007 -0,047 0,008 0,005
42,5 -0,107 0,0238 0,09 -0,103 0,023 -0,112 0,025 0,009
50,0 -0,205 0,0529 0,08 -0,198 0,051 -0,212 0,054 0,014
517
Таблица 17.24. Аберрации точки иа оси зеркально-линзового объектива «мениск Максутова + одиночное сферическое зеркало», мм /=-100,0; D/f'=1:2; 2со=2° (вариант 2)
т е F' С' AW
As' Ау' п, % Ду' A*CW Ду'
0 0 0 0 0 0 0 0 0
25,0 -0,011 0,0013 -0,01 -0,009 0,001 -0,012 0,001 0,003
35,0 -0,044 0,0079 -0,04 -0,041 0,007 -0,046 0,008 0,005
42,5 -0,105 0,0234 -0,08 -0,101 0,022 -0,109 0,025 0,008
50,0 -0,201 0,0520 -0,14 -0,194 0,050 0,207 0,054 0,014
Таблица 17.25. Аберрации точки на оси зеркально-линзового объектива «мениск Максутова + одиночное сферическое зеркало», мм Г= -99,999 99; D/f'=1:2; 2со = 2° (вариант 3)
т е F' С'
As' Ду' п, % te'r-. Ду' A*'ew Ду'
0 0 0 0 0 0 0 0 0
25,0 -0,010 0,0013 -0,04 -0,009 0,0011 -0,012 0,001 0,003
35,0 -0,043 0,0077 -0,09 -0,040 0,0073 -0,046 0,008 0,006
42,5 -0,104 0,0231 -0,16 -0,099 0,0220 -0,108 0,024 0,009
50,0 -0,199 0,0515 -0,25 -0,192 0,0499 -0,205 0,053 0,013
Таблица 17.26. Аберрации точки иа оси зеркально-линзового объектива «мениск Максутова + одиночное сферическое зеркало», мм /;= -100,0; Dlf'= 1:2; 2со=2° (вариант 4)
т е F' С' Ь'г-с
As' Ду' Т|, % Ду' Ai’c_ Ду'
0 0 0 0 0 0 0 0 0
25,0 -0,009 0,0012 -0,23 -0,008 0,001 -0,011 0,001 0,003
35,0 -0,040 0,0072 -0,48 -0,037 0,007 -0,043 0,008 0,006
42,5 -0,096 0,0214 -0,76 -0,091 0,020 -0,101 0,022 0,010
50,0 -0,183 0,0478 -1,06 -0,176 0,046 -0,190 0,049 0,014
518
Таблица 17.27. Аберрации точки на оси зеркально-линзового объектива «мениск Максутова + одиночное сферическое зеркало», мм /;=-100,005; D/f'= 1:2; 2со = 2° (вариант 5)
т е F' С
Дs' АУ' Л, % А>' A Ау’
0 0 0 0 0 0 0 0 0
25,0 -0,133 0,0168 -0,30 -0,131 0,0165 -0,134 0,017 0,003
35,0 -0,309 0,0562 -0,63 -0,305 0,0553 -0,314 0,056 0,009
42,5 -0,543 0,1226 -1,00 -0,535 0,1208 -0,550 0,124 0,015
50,0 -0,848 0,2252 -1,43 -0,837 0,2221 -0,859 0,228 0,022
Рис. 17.16. Графики зависимости коэффициента изопла-натизма от величины d2:
I — 1,05/'; 2 — 1,35/'; 3 — 1,49/'; 4 — 2.53/'; 5 — 2,59/'
C'eF'
т
¦50
-40
-1,4 -1.2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2
-30
-0,2
--го
J___L
о,г
AS'.,
- А5Я« А*с,.
Рис. 17.17. Графики аберраций зеркально-линзового объектива с компенсатором Максутова {['= -100,0; 1:2)
Задача 17.9. Выполнить параметрический синтез (расчет) зеркально-линзового объектива типа Кассегрена с компенсатором Максутова, оптическая схема которого представлена на рис. 17.18, если /о6' = 400, D/f*' = 1:4, 2(0 = 3°, ^ = 0, к3 = 0,35, 5 = 0,1/*'. Компенсатор выполнен из стекла марки ТК16 (пе = 1,6152). Коррекция визуальная.
519
Рис. 17.18. Зеркально-линзовый объектив типа Кассегрена с компенсатором Максутова
Решение. Примем нормировку для углов и высот первого вспомогательного луча: а, = 0; а5 = 1; А, = fj = 1. Для системы в воздухе
и, = пъ = п5 = 1; л4 = -1; п2 = п. Так как входной зрачок совпадает с оправой компенсатора, то sP = 0 и толщина мениска ^, = 0,ШПОЛМСН
М = djfj).
Первоначально, полагая, что угол а3 = 0, выполним габаритный расчет и аберрационный анализ системы типа Кассегрена по формулам, приведенным в табл. 16.2, определив величины dy, а4, г3, г4. Найдем также SlKV = -0,25а4 + 0,25кД1-а4д1-а4).
Далее выполним расчет мениска из совместного решения уравнений ахроматизации мениска (17.9) и условия компенсации мениском сферической аберрации зеркальной части объектива (17.10), а именно
<2 + (a3-a2Xl-</,a2)=0; О7-9)
(17.10)
а,
а\а + (1 - dxа2Ха3 ~ «2)2(«з« ~ «2У1 = ~SX
'¦2й п V “Г2Л"3 ^2 / "2Г “ ^1зср’
где а = п/(] - п)2.
Из совместного решения уравнений (17.9) и (17.10) после преобразований получаем уравнение пятой степени относительно угла а2:
а;
¦ Bat + Са, - Da, + Е = 0,
(17.11)
МУ
где 5 = (1+«)/</,; С = SUcp/a; D = 2SUcp/(adl); ? = 5]зер/
Из решения уравнения (17.11) находим значение угла а2 и по формуле ос3 = [(А2— А,)/А2] ос2 — значение угла а3.
Затем следует вычислить 5, об = Р, + h2P2 + А3Р3 + й4Р4. Эта сумма не будет равна нулю, так как при вычислении высоты А3 = й2 - d2a3 угол a3 уже не равен нулю. Чтобы компенсатор полностью компенсировал сферическую аберрацию зеркальной части объектива, необходимо, найдя значения углов а2 и а3, вычислить новое значение угла а4 = -а3 + 2А3/г3, где h} = h2 - d2а3 (при расчетах расстоянием d2 задаются, причем d2 > d3); определить новое значение 31зср = А3Р3 + + А4Р4 и заново решить уравнение (17.11) пятой степени с учетом вновь полученного значения 51, зер.
