Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
г(х,)= П (1-х<т)Ч (99)
т= 1
где т—порядковый номер среды.
91
Расчет коэффициента пропускания оптической системы
Объединяя все потери света при прохождении через оптический. прибор, состоящий из р прозрачных оптических деталей, получим формулу для расчета коэффициента пропускания
k=p+1 т—р ,
т=т(р)т(а)= П (1-рй) П (1-и>. (100)
k—\ т—si
Если в оптической системе имеются зеркала, число которых равно N, то коэффициенты отражения зеркал р13, поскольку они отражают полезную часть потока в [отличие от преломляющих поверхностей, следует учесть в качестве множителя в формуле (100), тогда
k=p+1 т=р
• г= П (1-р,*) П (1-^рй. (101)
{ k—\ т—1
Для приближенных вычислений коэффициента т можно учитывать только несклеенные (граничащие с воздухом) поверхности. Далее для поверхностей деталей из крона можно принять Pi.kp = 0,05, а для поверхностей деталей из флинта— р!|фл = = 0,06. Коэффициент поглощения на 1 см оптической среды для всех стекол в среднем обычно считают равным 0,01. В этом случае формула примет следующий вид:
т = 0,95^0,94^*0,99^^, (102)
где NKp — число несклеенных поверхностей деталей из крона; Nфл — число несклеенных поверхностей деталей из флинта; 1СЫ — суммарная толщина всех стекол в см; А'3— число зеркал.
Приведенные здесь формулы не. учитывают потерь, вносимых светофильтром, которые характеризуются обычно оптической плотностью D%, связанной с коэффициентом светопропускания тя соотношением (89). В значениях D%, приводимых в каталогах, включены потери света на отражение при преломлениях от поверхностей светофильтра. Иногда для оценки потерь света в светофильтрах пользуются интегральной кратностью К, связанной с интегральным коэффициентом светопропускания простым соотношением
*=1/тсф. (103)
С учетом коэффициента светопропускания светофильтров тсф, число которых равно т, окончательно формулу (102) можно записать следующим образом:
т = 0,95^0,94ЛФЛ0,99 гсмрЛ;! т"ф. (104)
Этой формулой обычно пользуются для расчета коэффициента светопропускания оптических систем.
92
15. РАССЕЯННЫЙ СВЕТ В ПРИБОРЕ
Причины возникновения вредного рассеянного света
В любом оптическом приборе распространяется не только полезный свет, участвующий в построении изображения, но и рассеянный свет, создающий дополнительный фон, который ухудшает видимость объектов.
Рассеянный свет в приборе возникает вследствие целого ряда причин, связанных с влиянием оптических и механических элементов прибора, а также с влиянием условий эксплуатации.
К оптическим элементам прибора можно отнести детали и нанесенные на них с определенными целями покрытия.
В оптической детали на возникновение вредного рассеянного света влияют: химический состав оптического материала, примеси в нем, качество варки стекла, возникающие в процессе варки пузыри, свили, различные неоднородности, чистота обработки поверхностей.
В покрытиях, которые наносятся, например, для увеличения светопропускания прибора (просветляющие покрытия) или для выравнивания градиента температур и устранения тем самым запотевания или обмерзания оптики, чаще всего защитных стекол (токопроводящие покрытия), на возникновение рассеянного света влияют его состав, толщина, качество нанесения.
Из механических элементов прибора наибольшее влияние на светорассеяние оказывают внутренняя полость корпуса: его форма, качество обработки, покрытие внутренней полости; бленды: их вид [75], длина, диаметр, точность установки, размещение и качество диафрагм, качество обработки поверхностей; диафрагмы: их толщина, внутренний и внешний диаметры, радиус кромки, качество обработки, их расположение в приборе или бленде.
В процессе же эксплуатации оптического прибора возможны его запыление, загрязнение, особенно внешних поверхностей защитных стекол, запотевание, обмерзание оптических поверхностей, нарушение целостности покрытий, царапины, сколы, которые резко увеличивают количество вредного рассеянного света.
Влияние вредного рассеянного света на процесс наблюдения, особенно сложных источников, было замечено еще Галилеем [47]. В построенной им зрительной трубе он установил ряд специальных диафрагм, уменьшающих количество вредного рассеянного света. Это нововведение позволило сделать Галилею открытие спутников планеты Юпитер, которые были недоступны для наблюдения в существующие в то время зрительные трубы, лишенные таких диафрагм.
В работе [20] впервые дано систематическое изложение вопроса о возникновении вредного рассеянного света для широкого
93
класса оптических приборов и предложено различать вредный рассеянный свет первого и высшего порядков.
Вредный рассеянный свет первого порядка претерпевает только одно отражение: от стенок корпуса, от оправ, от полированных оптических поверхностей и пересекает выходной зрачок или проходит вблизи него в пределах угла поля зрения прибора.
Вредный рассеянный свет второго и высших порядков претерпевает два и более отражений от стенок корпуса, оправ и т. д. и проходит через выходной зрачок или вблизи него в пределах угла поля зрения прибора.
Рис. 36. К теореме Д. Ю. Гальперна о рассеянном свете в телескопической системе:
