Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
RZC' через точку С' и соединяем прямой точки Р' и R2. Луч P'RZC' н есть
искомый луч, соединяющий точки Р' и С'. Из чертежа находим теперь
Й = (IV-175)
Вводя величину S', получим
Ь = <IV-176>
Положив S = 25 л/мм и tg у' = tg 3' ^ 0,001, находим самое малое
допустимое значение фокусного расстояния /2: fc - 40 мм. Видимое
увеличение Га окулярной части, работающей как лупа, при этом составит
Га=Щ5 = 6,25х. (IV. 177)
h
356
Если конструктору задано видимое увеличение Г всей трубы и линейное
увеличение Va эопа, то нз выражения (IV. 174) определяется фокусное
расстояние Д
(IV. 178)
Например, при Г = 40х; V3 = -0,8; Д = 40 мм получается f\ - 2000 мм. При
относительном отверстии 1 : 4 диаметр входного зрачка оптической системы
будет D = 500 мм. Если бы в системе не было эопа, то диаметры D и D'
входного и выходного зрачков были бы связаны через увеличение Г. Так,
например, при Г = 40х и D' = 5 мм получим: D - TD' = 200 мм. При наличии
эопа эта связь нарушена, и диаметр D может быть увеличен. Предельный угол
разрешающей способности у^, зависящий от дифракции, определяется по
стандартной формуле (при X = 1 мкм)
yd = = 0,56". (IV. 179)
Посмотрим, как влияет на разрешающую способность трубы вызываемая эопом
перезкость изображения 6'. На входном экране эопа величина 6'
соответствует величине 6
в = (IV. 180)
Соответствующий величине б угол уэ в пространстве предметов находится по
чертежу
tgY, =-----у-- (IV. 181)
/1
На основании (IV. 180) и (IV. 178) получим
= (IV. 182)
А / 2
и, наконец, вследствие (IV. 175) находим
tgvэ = пг. (IV. 183)
что и должно быть, так как углы уа и у' связаны друг с другом через
видимое увеличение Г всей трубы. По формуле (IV. 183) получим численно
при наших данных, учитывая малость углов: у3 = 180" : 40 = 4,5 .
Сравнивая этот угол с углом из выражения (IV. 179), можно сказать, что
эоп резко и во много раз снижает разрешающую способность оптического
прибора. Отсюда следует сделать два вывода: во-первых, следует понизить
точность обработки и сборки оптической системы и этим повысить ее
357
экономическую рентабельность, что можно, очевидно, сделать без ущерба для
требуемой невысокой разрешающей способности; во-вторых, перед создателями
эопов следует поставить первоочередную задачу - добиться увеличения
разрешающей способности
эопов примерно в десять раз, чтобы их применение в оптических приборах ие
портило высокого качества этих приборов.
Мы покажем на следующем примере, как можно выполнить габаритный расчет
оптической системы зрительной трубы с эопом. Пусть нам дана схема
оптического устройства наблюдательной трубы ночного и дневного видения
(рис. IV. 27). В корпусе 3 поме-
358
щается менисковый объектив типа "Кассегрен - Максутов". Инфракрасное
излучение (а также и видимый свет) проходит через кварцевый
ахроматический меинск 2, отражается сначала от вогнутого большого
сферического зеркала 13, затем - от отражающего слоя 1, нанесенного в
средней части выпуклой поверхности мениска 2. Корпус 3 вращается вокруг
горизонтальной оси НН' иа цапфах // и 5. После отражения от слоя 1 свет
падает на плоское зеркало 4, наклоненное к осн объектива под углом 45° н
установленное на колонне 12, проходящей через центральное отверстие
зеркала 13 и укрепленной на днище корпуса 3. После отражения от плоского
зеркала 4 свет направляется вдоль оси НН' и покидает корпус 3 через полую
цапфу 5. Цапфы 5 н 11 вращаются в подшипниках, удерживаемых вилкой 8, 14.
Правая полая ветвь 8 этой вилки служит светопроводом и содержит первую
оборачивающую систему, состоящую нз плоского зеркала 6, расположенного
под углом 45°, первой линзы 7, второй линзы 9 оборачивающей системы,
плоских зеркал 10 и 24. Зеркало 24 служит для включения и выключения
эопа. Во втором случае оио занимает положение, показанное штрихами.
Ветви 8 и 14 внлки жестко соединены с корпусом 25, содержащим эоп и
вспомогательные оптические детали. В оптической системе, работающей в
инфракрасной части спектра, первое действительное изображение далекого
предмета возникает вблизи зеркала 4, а второе - на входном экране эопа
26. Этим инфракрасная часть оптической системы и заканчивается. От
нижнего выходного экрана эопа 26 начинается оптическая система,
работающая в видимой части спектра. В нижней части корпуса 25 расположены
плоские зеркала 27 и 28. Зеркало 28, как и зеркало 24, вращается при
включении и выключении эопа. В последнем случае оно занимает положение,
показанное штрихами. При работе зрительной трубы в дневных условиях
зеркала 24 и 28 занимают положения, показанные штрихами, и эоп 26
выключен. Вся инфракрасная часть оптической системы работает при этом в
видимой области спектра, ио при уменьшенном действующем отверстии, как об
этом сказано выше (стр. 357). Свет проходит теперь через вторую
оборачивающую систему, заключенную в корпусе 25 параллельно, с эопом 26 и
имеющую такое же линейное увеличение, как и эоп. Она состоит из следующих
