Теория оптических приборов - Тудоровский А.И.
Скачать (прямая ссылка):
LX'LJ, то изображение предмета также переместится в плоскость М^М/\ в плоскости МуМг оптическое изображение предмета заменится проективным с кружками рассеяния, но главные лучи, проходящие через центры этих кружков, попрежиему пройдут через точки М2 и М2 на шкале. Таким образом указанное перемещение не отразится на результате измерения. Такой ход лучей, когда главные лучи пучков со стороны
§ 100. Телецентрчческий ход лучей
337
предметов параллельны оси системы и, следовательно, центр проекции в пространстве предметов лежит на бесконечности, называется теле-центрическнм со стороны предмета. Как пример выгодного применения этого хода лучей можно указать на маленькие отсчетные микроскопы со шкалой в фокальной плоскости объектива, служащие для
измерения долей целых делений на кругах угломерных инструментов; маленькие перемещения этих мик|роскопов при толчках и т. п. не изменяют цены деления их шкал.
Во втором из упомянутых в начале параграфа случае предмет с известной длиной, напр, рейка с делениями, находится на неизвестном расстоянии перед объективом трубы; измерительная шкала сов-
мещается с изображением рейки. В этом случае для уменьшения влияния погрешности неточного совпадения обеих плоскостей можно поместить диафрагм/ в первой фокальной плоскости объектива системы, как это показано на рис. 181; такая диафрагма *РХР2, очевидно, служит входным зрачком объектива. Все главные лучи пучков, поступающих в объектив, при таком положении диафрагмы проходят через первый фокус объектива и потому в пространстве изображений они идут параллельно оси системы; поэтому неточное положение плоскости шкалы не отражается на результате измерения.
22 а. И. Тудоронский
338
Глава IX. Ограничение пучков в оптических системах
Такой ход лучей в оптической системе, когда главные лучи пучков в пространстве изображений идут параллельно оптической оси, и, следовательно, центр проекции в пространстве изображений лежит на бесконечности, называется телецентрическим ходом со стороны изображения.
Как видно из рис. 181, главные лучи проходят не через центр объектива, а через края его; чтобы избежать этого, можно вместо диафрагмы впереди объектива поместить сзади его очень близко к плоскости изображения линзу, первый фокус которой находится где-либо внутри объектива вблизи его выходного зрачка; тогда главные лучи после преломления через линзу сделаются параллельными оси; в то же время такая линза, расположенная очень близко к плоскости изображения,, очень мало влияет на качество изображения, и потому она может быть пробтой (неахроматяэованной).
Рис. 181.
Очевидно, что всякая телескопическая система, примененная дл» получения изображения в двух сопряженных плоскостях на конечных расстояниях, осуществляет телецентрический ход с обеих сторон, как со стороны предмета, так и со стороны изображения одновременно.
§ 101. Световой поток черев оптическую систему и черев элемент площади изображения; яркость пучков и яркость изображений.
Из изложенного в первых параграфах настоящей главы вытекает,, что всякую оптическую систему, дающую вполне совершенные изображения и не имеющую вторичных ограничений пучков (виньетирования), можно рассматривать как световую трубку конечных размеров сложного строения. В простейшем случае, когда плоскость входного окна совпадает с плоскостью АВ {рис. 159) предметов, все лучи, выходящие из какой-нибудь точки предмета, проходят через все точки входного зрачка РгР2г заполняя телесный угол, опирающийся на контур РгР^ сечения конической поверхности плоскостью входного зрачка; с другой стороны, все лучи, проходящие через какую-нибудь точку плоскости входного зрачка, заполняют телесный угол, боковая коническая поверхность которого пересекается плоскостью предметов по контуру АВ. Все лучи, заполняющие световую трубку АР1Р2В, проходит оптическую систему и заполняют последнюю часть световой трубки А,Р1Р'2В' в пространстве изображений. Световая трубка оптической системы может быть определена какой-нибудь из следующих четырех пар контуров: а) контуры, ограничивающие входное окно (поле зрения) и входной зрачок; б) такие же ковтуры входного окна и выходного зрачка; в) такие же контуры входного
§ 101. Световой поток через оптическую систему; яркость изображений 339
зрачка и поля изображения (выходного окна) и г) контуры выходного окна и выходного зрачка. Но обе пары сопряженных контуров, т. е. обоих окон или обоих зрачков, не могут определить световую трубку, так как телесные углы с вершинами в сопряженных точках остаются неопределенными.
Всякая световая трубка конечных размеров может быть разложена на элементарные трубки. Свойства элементарной трубки простейшего вида с двумя определяющими контурами были рассмотрены в § 18; в § 26 было доказано, что яркость пучка лучей, претерпевающих преломление, определяется формулой (26,1), а в § 29 эта формула была применена л более общему случаю прохождения элементарного пучка последовательно через несколько сред, причем было принято во внимание поглощение света в этих средах. Выведенную для этого случая формулу (29, 1) можно написать в таком виде:
