Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Уг1 формул (I. 242), (I. 238) и (I. 243). Вопрос о величине перемещения
второго компонента телеобъектива при фокусировке на заданное конечное
расстояние а до рейки требует особого рассмотрения.
Не останавливаясь подробно на этом вопросе, приведем здесь окончательные
формулы. После выполнения расчета по приведенным выше формулам задаются
рядом малых отрицательных значений линейного увеличения V объектива в
пределах: - /' : Е0 <• <V <0. Здесь Е0 - наименьшее расстояние до рейки
(приблизительно). Для каждого значения V вычисляют расстояние Е от
аналактнческой точки А до рейки и величину dE по формулам:
=4[/-/;-у('-/у1+4(1-ю/;/;-
<Р = <Pl + <Р2 - 1
(1.244)
Тогда фокуснровочное перемещение 6d второго компонента для каждого
значения Е найдется по формуле
б d=dE~d, (1.245)
где d - расстояние между компонентами для случая бесконечно далекого
предмета, определенное по второй формуле (1.238).
§ 25. Графический способ определения хода нулевого луча
При габаритном расчете сложных оптических систем рекомендуется
параллельно с численным определением основных параметров рассчитываемой
системы производить вычерчивание хода лучей в этой системе. Вычерчивание
хода лучей создает ряд существенных преимуществ: во-первых, этим
обеспечивается наглядность получаемых результатов расчета, позволяющая
быстро в процессе расчета обнаруживать и устранять варианты,
неблагоприятные в конструктивном отношении или неудобные в эксплуатации
будущего прибора; во-вторых, возникающими на чертеже соотношениями
(например, подобием треугольников) можно
рекомендовать следующий простой способ (рис. I. 55). Пусть на чертеже
отмечено положение условно совмещенных главных плоскостей НН' системы и
положение ее заднего фокуса. Предполагается, что система окружена
воздухом. На чертеже задано положение падающего на систему луча МР.
Требуется начертить ход преломленного луча в пространстве изображений.
Проще всего задача эта решается так. В пространстве предметов проводят
вспомогательный луч МХВ, параллельный заданному лучу МР, но проходящий
через совмещенные главные точки В и В'. Вследствие того что система
окружена воздухом, с ее главными точками В к В' совпадают и ее узловые
точки (т. е. точки, в которых угловое увеличение равно единице).
Вследствие этого показанные на чертеже углы р и равны или, другими
словами, луч B'N в пространстве изображений является продолжением луча
М|В в пространстве предметов.
Так как лучи МР н МХВ в пространстве предметов параллельны, то
сопряженные с ними лучн должны пересечься в задней фокальной плоскости
NF'. Но один из них - луч B'N пересекает заднюю фокальную плоскость
системы в точке N. Следовательно, через точку N должен пройти и искомый
луч PN, что и позволяет нанести его на чертеж.
Если опустить приведенные здесь пояснения, то весь процесс построения
вышедшего из системы луча будет состоять из трех простых графических
операций. Первая операция: проведение
н н'
р
воспользоваться для численного определения того или иного рассчитываемого
параметра; в-третьих, вычерчивание хода лучей может служить контролем
правильности расчета и средством для обнаружения ошибок в вычислениях.
Рис. I. 55
Для графического построения хода луча, преломленного оптической системой
(компонентом сложной системы), можно
94
прямой B'N через точку В' параллельно заданному лучу МР; вторая операция:
проведение прямой NF' через точку F" перпендикулярно к оптической оси
системы и, наконец, третья операция: проведение искомого луча через точки
Р и N.
В случае рассеивающей системы (рнс. I. 56) построение выполняется точно
так же, несмотря иа иное расположение заднего фокуса F'. у у,
/ н и'
Рис. I. 56 Рис. I. 57
Если задано на чертеже положение переднего фокуса F (рнс. I. 57), то
построение выполняется в обратном порядке:
I) находят точку N пересечения заданного луча с передней фокальной
плоскостью NF\ 2) соединяют вспомогательной прямой точку N с передней
главной точкой В; 3) искомый преломленный луч проводят через точку Р
параллельно лиини NB.
Во многих случаях может оказаться полезным при построении хода луча
следующее простое правило: разность высот / н V, образуемых падающим и
преломленным лучами на задней фокальной плоскости, равна высоте h этих
лучей на главных плоскостях. Несмотря на его простоту, это правило
впервые предлагается здесь нами. Справедливость его вытекает из
построения, показанного на рис. 1.55.
Математически это правило формулируется так:
/_/' = /*. (1.246)
Оно справедливо и для рассеивающих систем, Если определять разность высот
в передней фокальной плоскости, то в формуле (I. 246) меняется знак:
Г - / - h. (I. 247)
Рис. I. 58
Перед конструктором нередко возникает такая задача: через точку М,
лежащую в передней фокальной плоскости MF оптической системы, заданной иа
чертеже (рис. I. 58) положением ее условно совмещенных главных плоскостей
ИИ', н через
95
произвольно расположенную в пространстве изображений точку N нужно
