Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
представленное в следующих формулах. Введем две вспомогательные величины
е = -Ь"0); R = У 5 + 6е + 5е2.
269
Тогда радиус кривизны большого вогнутого зеркала, радиус кривизны гг
малого выпуклого зеркала и осевое расстояние - d от большого до малого
зеркала находятся при помощи формул
1 _ 5е - 5s* - 7е8 + (1 -Зе2) R (1 + е)* (1-е*) ;
1+Зв - R Г*~ 1-е* '
(III. 94)
d-~ г^ - Гъ.
Передний отрезок s, считаемый от вершины большого вогнутого зеркала до
осевой точки А предмета, н задний отрезок, считаемый от вершины малого
выпуклого зеркала до осевой точки А' изо= бражения, определяются по
формулам
Последняя формула определяет условие масштаба, при котором выполнен
расчет. Если желательно получить другое значение отрезка s', следует
помножить линейные размеры рассчитанной системы иа соответствующий
множитель.
Недостатком такого объектива является большой коэффициент центрального
экранирования т)
Так, например, при тубусе оо, У = оо и 8 = 0 по приведенным здесь
формулам получим систему:
В § 61 указано, что. при т| > 0,4 наблюдается заметное ухудшение
разрешающей способности вследствие расширения дифрак-
270
(III. 95)
(Ш. 96)
/1Х = 1;
п = - (1 + у 5) = - 3,236068; d = - 2,0; я2 =- 1; г,= 1 -1/5 = -
1,236068; я3 = 1;
s = - (2 + У5) = - 4,236068; s' = оо; /' = 1,0;
Г| = Туб = 0,447214.
ционного пятна рассеяния. Вследствие этого двухзеркальный объектив
обладает несколько пониженной разрешающей способностью, и для него
полезное увеличение меньше ЮООЛ.
На рис. III. 20, б показан вариант зеркальнолиизового объектива с
однородной масляной иммерсией. Чтобы обеспечить достаточную прозрачность
в ультрафиолете, объектив делается из кварца. Он может быть составлен из
двух кусков кварца, как показано на чертеже. Для того чтобы выходная
преломляющая поверхность объектива не нарушала достигнутой коррекции
хроматических и монохроматических аберраций системы, она имеет
сферическую форму с центром кривизны в осевой точке А'
изображения. Остаточная сферическая аберрация позволяет довести апертуру
сухой зеркальной системы до 0,71, а иммерсионной - до 1,15.
В микроскопах широко применяются следующие типы окуляров:
1) окуляры Гюйгенса;
2) компенсационные окуляры;
3) измерительные окуляры;
4) проекционные и фотоокуляры (положительные);
5) гомалы (фотоокуляры отрицательные);
6) панкратические окуляры.
Наиболее распространен окуляр Гюйгенса (рис. III. 21, а), состоящий из
двух плосковыпуклых лииз, обращенных плоской стороной к глазу и
изготовленных из стекла одной марки (обычно К8). Несмотря на простоту
конструкции, этот окуляр обладает апохроматической коррекцией хроматизма
увеличения. На чертеже показан луч, вышедший из осевой точки предмета и
после объектива направляющийся в осевую точку изображения 3 (показано
штрихами). Осевая точка совпадает с передним фокусом F окуляра.
Преломленный коллективом 1, этот луч пересечет ось
271
в центре полевой диафрагмы 2, находящейся в передней фокальной плоскости
глазной лиизы 4 окуляра. Вследствие этого луч выходит из окуляра
параллельно оптической оси.
Для ахроматизации окуляра Гюйгенса необходимо, чтобы при переходе от
одной длины волны к соседней сила ф окуляра оставалась неизменной, иными
словами, чтобы полный дифференциал Лф был равен единице. Применим
известное выражение для силы ф системы, состоящей из двух компонентов,
ф = Ф1 + ф2 -ф1фаd. (III. 97)
Здесь Ф1 и ф2 - силы коллектива 1 и глазной лнизы 4;
d - расстояние, считаемое от задней главной точки коллектива до передней
главной точки глазной линзы.
Дифференцируя это выражение и приравняв его нулю, найдем dy - (1
- ф2d) dyx + (1 - ф]^) dy2 = 0. (III. 98)
При этом расстояние d является постоянной величиной.
В § 29 рассмотрен хроматизм отдельной тонкой линзы и получена формула (I.
265) для приращения Лф силы линзы. Пользуясь этой формулой, мы найдем в
нашем случае
d<pi = v; I
фг I (Ш- 99)
где v - коэффициент дисперсии стекла, из которого сделаны обе лиизы
окуляра. Подставив выражения (III.99) в формулу (III. 98),
получим после простых преобразований, решив его относительно d
л=еп-1"ч
или переходя от сил к фокусным расстояниям,
d = + (III. 101)
В этом выражении ие участвует коэффициент v, что и свидетельствует об
апохроматическом (в широком спектральном интервале) устранении хроматизма
увеличения при соблюдении условия (III. 101).
Для нахождения основных параметров ф,, ф2 и d окуляра мы предположим, что
конструктору известны сила ф окуляра н задний фокальный отрезок sF.
Отрезок этот конструктор может выбрать имея в виду, что выходной зрачок
окуляра находится
272
вблизи от его заднего фокуса. Поэтому искомые параметры окуляра находятся
совместным решением трех уравнений: (III. 97), (III. 101) и
= (III. 102)
Перейдя при этом от сил к фокусным расстояниям, получим следующие
расчетные формулы, к числу которых еще прибавлена и формула для переднего
фокального отрезка sF, считаемого от передней главной точки коллектива до
