Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
98
щем теле пользоваться одним следом ЭО для построения всей ФОСТ нельзя. В этом случае область осевых лучей следует разделить на ряд участков Др таким образом, чтобы для соответствующих им участков зоны Дф размеры ЭО можно было бы считать постоянными аналогично разделению оптического устройства На зоны Дф. Построение ФОСТ в пределах углов Др ведется с одним следом ЭО, а получающуюся при этом ступенчатую контурную линию ФОСТ усредняют плавной линией.
Рис. 3.32. Графическое построение ФОСТ (эллиптический след ЭО)
Форма и размеры ФОСТ зависят от направления а, от формы и размеров следа ЭО, а также от размеров OCOJ1. Для полных ФОСТ (ФОСТ, полностью умещающихся внутри OCOJ1) (?^1) ее форма всецело определяется угловым расстоянием а и следом ЭО. Если зона имеет размеры OCOJ1, равные Да, Др, то для направления а, р ФОСТ будет составлять ту часть от полной, которая войдет внутрь данной области. Если для зоны область следов осевых лучей вырождается в окружность (Да=0, табл. 3.6), то ФОСТ будет частью этой окружности, а в случае же вырождения (?=0, а=0) указанной области в точку ФОСТ будет также точкой.
Пример 3.2. Построение ФОСТ круглосимметричной зоны для разных направлений а и плоскости наблюдения 3—0. Для дискового светящего тела, перпендикулярного оптической оси и направлению, а = 0; 3; 5; 7°, aj_i=2° aj = 5°, Да=3°.
Размеры ЭО возьмем прежние и построим на кальке СЭО в виде эллипса с полуосями | и с центром в О' (центр эллипса в общем случае не совпадает to следом осевого луча — точкой О').
Построим два квадранта (рис. 3.33) ГПК а, |3 (ввиду симметричности ФОСТ относительно линии 0,180°). Линейный масштаб углов а принимаем таким же, как для | и Далее используем вышеизложенную методику (рис.
3.32) с учетом границ ОСОЛ.
Для цилиндрического светящего тела, лампы ДНаТ, расположенного вдоль оптической оси (l/d^9) и направлений а = 0; 3,5; 7,5; 10°. Параметры зоны
4*
99
a*_i=0°; aj=7,5°; Да=7,5°. Строим прямоугольник со сторонами 26 и 2?„ (считается, что 6=3,34°, 6п=0,5°) на кальке, отмечая его центр О'.
Последовательность построений повторяется так же, как и для эллиптического следа. Результаты этих построений приведены на рис. 3.33.
Рис. 3.33. Построение ФОСТ и определение К •'
О—для эллиптического СЭО; ? —- для прямоугольного СЭО
Анализ построенных (рис. 3.34) полных (Да=90°) ФОСТ позволяет выделить диапазоны углов а, в пределах которых их форма претерпевает характерные изменения.
Рис. 3.34. ФОСТ дискового СТ для разных а при Да = 90°
Диапазон углов 0 — (в случае |п>ё) характерен резким изменением формы от круговой до серповидной. В диапазоне углов ?п—6?П форма ФОСТ изменяется достаточно плавно и становится все более похожей на форму следа ЭО. Наконец, для а>6|п ФОСТ можно считать идентичной следу ЭО, следовательно, для этого диапазона углов а построение ФОСТ сводится к совмещению следа ЭО своим центром с точкой, изображающей направление наблюдения а, р.
Форма ФОСТ и ее изменение зависят от степени несимметричности следа ЭО относительно точки его центра. Например, при
100
круговом следе ЭО образуются круговые ФОСТ для всех направлений а. Это объясняется тем, что для любой точки а (направление а, р = 0) касающиеся следы (см. рис. 3.31, а) ЭО удалены от нее на угловое расстояние |. Если же след ЭО не имеет симметрию, то при построении ФОСТ существенное значение имеет его поворот относительно плоскости наблюдения. Вследствие поворота следов (см. рис. 3.32) ЭО их касание некоторой точки а для различных плоскостей происходит на разных от нее расстояниях. Поэтому ФОСТ имеет форму, не похожую на форму следа ЭО.
Степень различия между ними зависит от максимального угла поворота Ртах следа ЭО, еще касающегося выбранной точки а [Ртах — угол между следами плоскостей наблюдения и плоскостью, содержащей только один след ЭО, касающийся точки а (рис. 3.35)]. Угол р зависит не только от формы следа ЭО, но и от угла а. Например,
При а = 0, Ртах = 180,
так как все меридиональные плоскости имеют следы ЭО, касающиеся этого направления. По мере увеличения a, pmax начинает резко сокращаться, что приводит к интенсивному изменению форм ФОСТ. Это продолжается до тех пор, пока углы поворота следов ЭО (см. рис. 3.32), касающихся точки а, станут малыми. При углах а>б|п поворотом следа ЭО можно пренебречь и считать их оси параллельными друг другу, а
Рис. 3.35. Форма ФОСТ для а=1,75 1п и эллиптического следа ЭО (поворот следа ЭО, касающегося точки а, на угол ртах)
Рис. 3.36. Построение ФОСТ иекруглосимметрич-ной зоны для а = 0 при сплошном СТ
101
ФОСТ тождественным следам ЭО. Из рис. 3.35 легко определить значение угла ртах, для которого также такое допущение правомочно (при |<|п):
praax=arcsin(?„/a)=arcsin($n/6$n)~ 10°. (3.36)
В случае некруглосимметричных ОУ построение ФОСТ можно вести по описанной выше методике, для чего следует разделить зоны ОУ шириной Дф на участки Д^ так, чтобы размеры ЭО |, gn можно было бы считать постоянными. Например, при сплошном СТ для направления а=0 ФОСТ каждого участка будет сектором радиуса Вся ФОСТ ограничена ломаной кривой, усредняемой плавной (рис. 3.36).
