Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Длина бленды L определяется из условия исключения прямой засветки входного зрачка оптической системы прибора
L = (D0 4- 2a)/(tg фШп - tg Р), (108)
где D0 — диаметр входного зрачка; а — расстояние между границей поля зрения и линией, на которой лежат внутренние кромки
К К*1
Рис. 40. К правилу рационального выбора внутренней полости корпуса прибора:
1 — входной зрачок; 2 — объектив; 3 — диафрагма поля зрения; 4 — окуляр; 5 — плоскость выходного зрачка
103
диафрагм. Исходя из требования получения минимальных габаритов и рассеяния света от кромок расстояние а выбирается в пределах 0,5—1,5 мм; Р — половина угла поля зрения; <pmln — минимальный угол между визирным направлением и направлением на Солнце.
о)
Рис. 41. Типы бленд: а — простая бленда; б — сложная цилиндрическая бленда; в —1 сложная коническая бленда
В работе [24] эта же формула представлена в несколько ином виде: в ней учтен угол возможных отклонений оси прибора от номинального значения, например в случае неполной стабилизации прибора,
(109)
, = (Рд + Щ cos (фщщ + Аф) cos р sin [(фшш Н- Аф) — Р] ’
104
при этом размер 2а (рис. 42) следует брать не менее ~10 мм, что вряд ли оправдано из-за значительного увеличения размеров бленды. Рекомендуемый в этой работе радиус кромок диафрагм <С 2—1 мкм.
Наружные диаметры цилиндрических ступеней бленды выбираются так, чтобы из любой точки выходного окна изображение внутренней стенки стакана не было видно в зеркальной поверхности диафрагмы, поскольку влияние рассеянного света от нее становится заметным при больших углах падения световых лучей от источника засветки.
Число отражений т световых пучков в бленде рассчитывается из условия допускаемой яркости фона Вдоп, возникающего вследствие рассеяния света на поверхности бленды. Если коэффициент диффузного отражения стакана бленды гс положить равным коэффициенту зеркального отражения диафрагм р;д, то можно записать Вдоп =
Е oPijJa .
Требуемое число отражений светового пучка обеспечивается конструктивными параметрами бленды — расстояниями между диафрагмами и глубиной полостей, образованных диафрагмами и корпусом бленды.
Методика количественной оценки рассеянного в бленде света сводится к следующим этапам [24]: для каждого значения угла боковой засветки строится ход лучей; определяются участки, свет от которых попадает в рассматриваемую точку и телесные углы, под которыми видны эти участки из выходного окна бленды; находится яркость этих участков; рассчитывается освещенность от каждого участка в рассматриваемой точке.
Освещенность ?кр; создаваемая рассеянным от кромки светом в центре отверстия последней диафрагмы, вычисляется по общеизвестной формуле [77 ]:
?Кр == PiKp^c (Sin CtjдКр Sin OLj' 2кр) ^!'кр»
гДе Р(кр — коэффициент отражения кромки; Ес — освещенность на кромке; a;-,iKp> «/, 2кр — апертурные углы, под которыми видны края освещенной части j-й кромки (радиус кромки) из центра
Рис. 42. К оценке рассеянного блендой света
4 И. А. Забелина
105
выходного окна бленды (см. рис. 42); kiKp — коэффициент, равный отношению длины светящейся части кромки к общей длине.
Освещенность Еб, создаваемая светом, рассеянным каждым внутренним элементом самой бленды, определяется из формулы
Еб = яВ/ (sin2 a/i — sin2 а/2) kj б, (110)
где Bj — интегральная видимая яркость /-го светящегося кольцевого участка бленды; ajt, а/2 — апертурные углы, под которыми видна ширина кольцевого светящегося участка (или а^)
из центра выходного окна бленды (см. рис. 42); kj6 — коэффициент, равный отношению площади светящегося участка к площади всего кольца, видимого под углами а-п и a/V
Величины видимых яркостей Bj отдельных участков бленды вычисляются как
в j = Р/згфд? cos ф/л, (111)
где р(3 — коэффициент зеркального отражения бленды; гфд ¦— коэффициент яркости диафрагмы (если светящейся поверхностью является не диафрагма, а внутренняя поверхность стакана бленды, то вместо гфд следует брать коэффициент отражения этой поверхности гс); ф — угол боковой засветки; Е — освещенность данного участка бленды.
Освещенность Е при засветке участка многогранно зеркально отраженным светом равна освещенности Ес, создаваемой источником засветки, умноженной на коэффициент отражения р,-3 в степени, равной числу отражений,
Е = ЕсР?3. (112)
В случае диффузной засветки рассматриваемого кольцевого участка другим участком, который непосредственно освещен источником засветки, освещенность определяется выражением
E = r^Ecatas/n, (113)
где at и as — апертурные углы, под которыми видна облучающая первичная поверхность из центра кольцевого участка.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий практическое применение методики количественной оценки рассеянного света [24]. На рис. 42 показана светозащитная бленда, освещенная Солнцем под углом 40°, превышающим угол поля зрения прибора. Будем считать, что эта бленда имеет коэффициент отражения поверхности ~2%.
Методическая последовательность графоаналитического расчета такова:
1) для каждого угла боковой засветки строится ход лучей;
2) определяются участки, свет от которых попадает в выбранную точку выходного окна;
