Световые приборы - Трембач В.В.
ISBN 5-06-001892-Х
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 4.3b. Кривые силы света . г ?
параболоидных отражателей с Аналитическии способ определе-
¦ дисковым светящим телом с ния угла (За и, следовательно, зна-
углами охвата в град: чений Ка основан на совместном
Фтах"60- 2”Фшах“9°. 3~- решении уравнений окружности с
Фта*"120 центром в начале полярных коор-
динат а, р и эллипса, центр которого лежит на оси р. Считая угловую продольную аберрацию Ааа = = аср и разворот осевых лучей Да=0, можно найти аналитические выражения угла для безаберрационного отражателя асР = = Дап = 0 и аберрационного отражателя с различными значениями Ааа^1 и Ааа>1- Формулы, определяющие углы их экстремальные значения и условия применения сведены в табл. 4.7.
Так как вычислительный процесс КСС в случае зональной методики для всех осесимметричных СТ аналогичен, то и для дискового СТ блок-схема программы расчета КСС на ЭВМ (см. рис. 4.29) остается справедливой.
При тонком диске равномерной яркости на форму КСС оказывает существенное влияние значение угла охвата отражателя. Это хорошо видно из рис. 4.35, где даны кривые силы света трех отражателей диаметром D = 0,6 м с разными углами охвата с одина-
164
ковым дисковым светящим телом (d=10 мм, L = 1 мкд). Для глубоких отражателей (ф^90°) исчезает полочка КСС и увеличивается неравномерность светового потока в пучке прибора.
Беззональный аналитический метод расчета КСС для параболоидного безаберрационного отражателя [2], работающего с дисковым СТ, сформулирован аналогично шаровому СТ. В этом случае находится аналитическая зависимость угла |За и ^(ф) от угла а наблюдения с помощью коэффициента заполнения Ka = 2fSa/n при совместном решении эллипса и ?п) и окружности радиуса а.
Расчет КСС с цилиндрическими СТ. Поместим и действитель-
Рис. 4.36. Вид ЭО нитевого СТ (а) и кривые ?(ф), |п("ф) (б)
пый фокус параболоидного отражателя центр цилиндрического СТ. Такие тела имеют лампы накаливания типа КГ, ДНаТ, ДРИ, ДКсТ и др. В том случае если цилиндры имеют l/d>8 — КГ, ДНаТ, ДРИ с Р> 1 кВт, ДКсТ, то такие СТ назовем нитевидными, в случае же l/d<C8 цилиндрические тела рассматриваются с учетом влияния торцов на форму их ЭО и кривую распределения габаритной яркости. Пусть ось СТ совпадает с оптической осыо OZ (т. е. расположение его осесимметричное), a lfd> 10 (нитевое тело) и фокусное расстояние отражателя f^l. В этом случае угловые полураз-меры ЭО в главных плоскостях можно рассчитать по следующим приближенным формулам (рис. 4.36, а):
sin f cos2?/2/2/, cos2®/2/2/. (4.43)
Форма ЭО может быть принята за четырехгранную пирамиду, основанием которой является прямоугольник с размерами 21 и 2|п. Лишь для точки Мй (вершины отражателя) ЭО является круговым конусом радиуса ?п. Имея в виду соотношение размеров I и d, можно сказать, что большим размером прямоугольника следа ЭО является размер | в меридиональной плоскости. Зависимость угловых размеров ЭО от угла ф для нитевого светящего тела при продольном его расположении показана на рис. 4.36, б. Из этих кри-
вых видно, что размер | достигает максимального значения для угла ф = 60°. Для этого угла уменьшение % за счет роста радиус-вектора г скомпенсировано увеличением | вследствие нарастания видимой длины нити ^ = Z sin ф.
Формирование светлой части зоны. Ее изменение для различных углов а можно проследить, образовав зональное отображение (рис. 4.37).
Рис. 4.37. Зональное отображение при нитевом СТ (а), светлая часть зоны для угла а>|п (б)
Если плоскостью наблюдения будет горизонтальная плоскость, то светлая часть зоны с увеличением угла а меняется следующим образом. Для углов а от 0 до ?п вся поверхность зоны будет светлой, так как ЭО точек всех меридиональных плоскостей перекрывают выбранные направления. При увеличении угла вначале
погаснут точки вертикальной меридиональной плоскости, так как их ЭО первыми перестанут перекрывать направление а; далее темная часть будет увеличиваться, а светлая стягиваться к горизонтальной плоскости и, наконец, для почти вся зона перестанет светить по этому направлению, за исключением бесконечно узкой горизонтальной полоски. На рис. 4.37, а даны два прямоугольника касающиеся точки а (а, р=0). Они определяют угол ра, являющийся мерой множества меридиональных сечений, точки которых светят по направлению а. Часть зоны, видимая светлой по направлению а>?п, показана на рис. 4.37, б. Ее величина характеризуется центральным углом 4\|v = 4fla, а площадь определяется коэффициентом заполнения /Са = Ра/90.
Расчет кривых силы света. Для расчета кривых силы света параболоидного зеркального отражателя, работающего с цилиндрическим равноярким светящим телом, может быть использован зональный метод.
Расчет коэффициентов заполнения зон Ка можно вести способом графического определения углов ра как для безаберрационного, так и для аберрационного отражателя (рис. 4.38).
166
Следует отметить, что при нитевом источнике сила света зоны резко падает для углов а>?п, затем при а>?/2 снижение замедляется и, в интервале углов (?, V сила света снова
быстро уменьшается до нуля. В случае аберрации Аа0<| угол Ра=Ро/+РоЛ так как окружность радиуса а может дважды пересекать прямоугольник следа ЭО (рис. 4.38, а). При большой аберрации (Даа>?) осевая сила света зоны 1^ = 0 (рис. 4.38, б).
