Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Светорассеяние оптического стекла, хотя и является источником световых помех, но существенного влияния на работу большинства приборов не оказывает. Абсолютные значения коэффициентов светорассеяния для 82 марок стекла, полученные экспериментальным путем, колеблются от 1,2 ¦ 10_6 см-1 до 178 • 10_6 см'1 и обусловливаются микронеоднородностями в среде. Даже для наиболее рассеивающего стекла СТФ1 толщина оптической детали должна быть порядка 100 см с тем, чтобы ее светорассеяние было сравнимо со светорассеянием оптического прибора.
Таблица 21
Значение коэффициентов светорассеяния для трубок бинокля (по данным [26])
Вид трубки 1 Коэффициент светорассеяния, % Примечание
Левая, бинокль 6X30 п,1
Правая, » 6X30 п,б —
»- , » 6X30 22,2 Налеты
» , » 6X30 33,2 »
Левая, » 6X30 11,5 —
Правая, » 6X30 5,9 Хорошо внутри чернен- ный корпус
Левая, » 6X30 5,7 То же
Правая, » 6X30 5,5 » Про- светлен
Левая, » 8X30 7,0 То же
» , D 8X30 12,7 »
Цейсс, левая 4,6 —
» , правая 4,7 —
Буж, левая 9,6 —
» , правая Герц, левая 9,6 —
17,0 Налеты
» ,правая 10,0 —
96
Известна [26] еще одна характеристика светорассеяния прибора, связанная с коэффициентом светорассеяния, — это контрастность прибора, которая определяется следующим соотношением: /Сп = т/(т + Sp).
Если коэффициент светорассеяния или контрастность приборов является характеристикой интегральной, определяемой при засветке детали или прибора фоном равномерной яркости в пределах полусферы, то, как уже известно, существует характеристика, которой можно оценить величину светорассеяния в определенном направлении при засветке прибора источником под определенным углом: такой определяющей распределение светового потока в пространстве характеристикой является коэффициент яркости.
16. КОЭФФИЦИЕНТЫ ЯРКОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ
Защитные стекла приборов или иные оптические детали, если на них падает световой поток от интенсивного бокового источника, например. Солнца, становятся источниками рассеянного света. Возникающий таким образом рассеянный свет создает дополнительный фон яркостью В, величина и пространственное распределение которого влияют на видимость слабых объектов.
Если число оптических деталей, находящихся в зоне боковой засветки Солнцем, равно п, а прибор защищен блендой с коэффициентом ослабления ku то яркость фона, создаваемая рассеянным на оптической детали светом, рассчитывается по формуле
К=п
В = (Ес cos fp/nki) S гч>к> (106)
АГ=1
Рис. 37. К определению угла освещения и угла наблюдения
которую нетрудно получить, используя выражения (33), (74). Понятно поэтому, что коэффициент яркости гф является одной из важнейших характеристик, определяющих яркость фона вследствие рассеяния. Как известно, кривые зависимости коэффициента яркости обычно определяются для нормального падения света. Нас, при изучении визуальных приборов, в основном интересует иной случай, когда источник засветки по отношению к нормали оптической детали находится под углом ф, называемым углом освещения или углом боковой засветки; при этом зеркально отраженный или преломленный пучок лучей распространяется под углом я|з к направлению наблюдения, называемым углом рассеяния (рис. 37).
Применительно к визуальным приборам коэффициент яркости измеряется либо визуальным способом, либо с коррекцией прием-
1/г4 И. А. Забелина
97
ника по спектру; в обоих случаях приемник излучения выбирается близким к спектральным характеристикам источника засветки. Если засветка прибора производится естественным источником (Солнцем, отраженным светом Земли, Луны, облаков), то при
экспериментальном определении используются источники со спектральными характеристиками, близкими к Солнцу.
Принципиальная схема измерительной установки:
1 — лампа накаливания; 2, 10 — конденсоры; 8, 9 — диафрагмы;
4, 7 — объективы; 5 — поворотный столик; 6 — исследуемый образец; светофильтры; 11 — приемное устройство (фотоумножитель нлн глаз); 12 — светоловушка; I — осветитель; II — яркомер
Рис. 39. Коэффициенты яркости образцов оптического материала в зависимости от угла падения:
ф — кварц, КВ, д — стекло К8, В — стекло К 208, ? — кварц с покрытием 1п203,
О — кварц с покрытием Sn02, А — оргстекло; ---- — чистые н---------— запыленные
образцы
Для использования в расчетах яркости фона нами были экспериментально определены коэффициенты яркости некоторых образцов оптического материала, наиболее часто применяемые для защитных стекол приборов: это стекло марки К8, кварц КВ, стекло К208, кварц КВ с токопроводящими покрытиями двуокиси олова Sn02 или окиси индия In2Os, обычно применяемыми для уменьшения градиента температуры по стеклу, а также оргстекло. Определение коэффициентов яркости образца 6 производилось на установке рис. 38, состоящей из осветителя 1 (имитатора Солнца
98
с ксеноновой лампой ДКСШ-ЮООБ в качестве источника излучения, яр-комера II, визуального фотометра ВФМ-67 [15]), поворотного устройства 5 и светоловушек 12. Значения коэффициентов яркости для видимой области спектра при различных углах боковой засветки ср и нормальном наблюдении приведены в табл. 22.
