Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 39 иллюстрирует зависимость коэффициента яркости гф от угла освещения ф, здесь же приводятся зависимости гф (ф) для перечисленных оптических образцов сразу после их чистки и пребывания в запыленном помещении.
Кривые показывают, что наименьший коэффициент яркости имеют чистый кварц и стекло марки К8. Надо отметить, что было взято три полированных (V14) образца кварца с толщинами d = 3,0; 8,0 и 10,0 мм и одинаковыми оптическими константами. Поскольку зависимости коэффициента яркости от толщины образца в эксперименте не обнаружено, на рисунке приведены средние арифметические значения для всех трех образцов.
Устойчивое к ионизирующему излучению стекло марки К208 имеет несколько увеличенный по отношению к стеклу К8 коэффициент яркости (ЛрК208/ЛрК8 5). Нанесение на кварц токопрово-
<N
в
S'
г*
5
Я
ч
«в
К
а
еа
о
я
п
cti
а.
•8
*
2
8-
Н
О
2
К
н
о
о
ж
а
t
?
CD
О *-Н Т-С
ООО
ООО
<0 LO
о <м <м
I о о о ООО
о" о" o'
LO
о о о о
Ю С5
О О СО "Ф
о о о о о о о о о о o'
о
ю
-н-нЮСО
о о о о о о о о о o' o' о"
CSI
о <м
о о
CSI
О I О ООО
ю
о
о
<М 'Ф со о о , <м ООО
ю
-н О)
о о
о
S
_ н А 2
Gi р.
М »
О О
в с
со
со ао iM CQ
CQ
tf 2 2 ts 2?
§¦§§§¦ g-о" ?
я Р ^ и <n я а,
?4 U U О ^ >5 О
с
С/}
S
*
2 й S
я s w
п ? я
S Е-*
° а
Б
ю
ю ю,
О | —
о о •
со со о 3 о
00
о о <м ООО
00 —' о сч
ООО
ю
<м со ООО
S
н
л
а,
м
о
в
00 ^
§2®
=г 2 у р. э °-Я * Я
Й L Я «
а> —
К М л
81 г S3 5|ЗЭ
л в ** я
Svg 1 |
2.S.I !
99
дящих покрытий двуокиси олова Sn02 и окиси индия 1па03 приводит к значительному увеличению коэффициента яркости (более чем на порядок), причем образец кварца с окисью олова имеет больший (примерно в 2 раза) коэффициент яркости.
Запыленность или загрязнение оптических поверхностей влияет на их коэффициенты яркости. Так, в работе [56] приведены коэффициенты яркости образцов стекла К8, измеренные через
0,5, 3 и 15 ч после удаления пыли с их поверхностей,— коэффициенты яркости соответственно возросли в 3,7 и 14 раз. После длительного пребывания образцов чистого кварца, кварца с покрытием Sn02 и радиационного стекла К208 (около 3 сут) в полевых условиях коэффициент яркости возрос примерно на один-два порядка. Кривые, показанные на рис. 39 пунктиром и относящиеся к перечисленным образцам, приводятся как иллюстрация влияния загрязненной среды и позволяют понять качественную сторону вопроса. Если оптические детали не защищены от воздействия пыли, снега, дождя, гари и т. д., то коэффициенты яркости этих деталей существенно возрастают и вызывают ухудшение видимости слабосветящихся объектов, в частности звезд или сигнальных огней, особенно в условиях сильных боковых засветок, так как увеличивают яркость фона в приборе.
Экспериментальные значения коэффициентов яркости г9, определенные для ряда типовых оптических поверхностей и образцов с погрешностью 10—15% в проходящем и отраженном свете, приведены в работе [56]. Зависимость коэффициента яркости от угла наблюдения в диапазоне гр = (—20)-^-(+80)° (за исключением углов ±5° от направления зеркально отраженного луча) представлена в этой работе эмпирической формулой
гф = а/[г[5 —ф|6, (107)
где ф, я|э — числовые значения углов освещения и наблюдения в градусах; а, b — постоянные коэффициенты для некоторых оптических образцов, приведенные в табл. 23.
Полученные экспериментальные значения коэффициентов яркости в зависимости от углов боковой засветки позволяют сделать некоторые общие выводы:
1) коэффициент яркости мало зависит от толщины оптической детали и изменяется в основном от вида и качества нанесения покрытий, от введения в оптический материал примесей (от марки стекла);
2) в проходящем свете коэффициент яркости больше, чем в отраженном;
3) коэффициент яркости незащищенных оптических деталей существенно увеличивается из-за присутствия в помещении или атмосфере пыли, влаги и т. д., приводящих к загрязнению оптики.
Следует отметить, что если коэффициенты яркости оптических деталей определены при нормальном падении света, то ими также можно пользоваться в расчетах яркости фона из-за рассеяния
100
Таблица 23
Значения постоянных а и b для определенных коэффициентов яркости некоторых типов оптических поверхностей
Образец Условия наблюдения Углы засветки Ф 0 Углы наблюдения Ф а ь
Кварцевая пластина Отраженный свет 0; 30 45 45 (-20- (—20)- 50- -(+80) -(+40) -80 5 -10“3 6,6-ю-3 6-10-3 1,3 1,6 1,2
Проходящий свет 0; 30 45 45 (-20)- (-20)- 50- -(+80) -(+40) -80 2,5-10-2 0,06 0,065 1,6 1,8 1,7
Пластина из стекла марки К8 Отраженный свет 0; 30 45 45 60 60 (—20)ч-(+80) (-20)4-(+40) 504-80 (—Ю) 4-(+55) 654-80 0,012 0,01 0,006 0,02 0,005 1,5 1,4 1,15 1,7 0,8
Проходящий свет 0; 30 45 60 60 (—20)- (-20)- (-10)- 65- -(+80) -(+80) -(+55) -80 0,05 0,025 0,055 0,015 1,8 1,2 1,5 0,75
Пластина из стекла К8, просветленная с двух сторон покрытием 44Р43Р Отраженный свет 0; 30 45 45 60 60 (—20)- (-20)- (-50)- (—10)- 65- -(+80) -(+40) -(+80) -(+55) -80 0,028 0,04 0,025 0,075 0,014 1.7 1,9 1,35 1.7 0,7
