ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптические системы е несферическ-ими.поверхностями из "Основы оптики Изд.2 " Из-за больших трудностей, возникающих при построении хода произволь-НЬ1Х косых лучей, иногда ограничиваются случаем косых лучей, находящихся в непосредственной близости от выбранного главного луча. Построение хода таких лучей можно осуществить с помощью упрощенных методов (см. [49, 501), сходных с методами, использованными при построении хода параксиальных лучей, и пригодных ддя определения положения сагиттальной фокальной гюверхности. [c.191] В подавляющем большинстве оптических систем используются линзы и зеркала, поверхности которых имеют форму плоскости, сферы или параболоида. Выбор таких простых форм связан в основном с теми практическими трудностями, которые встречаются при изготовлении более сложных поверхностей с высокой степенью точности, необходимой в оптике. Использование поверхностей простой формы накладывает, естественно, ограничение на характеристики обычных оптических систем. Поэтому в некоторых системах применяют поверхности более сложной формы, называемые асферическими, несмотря на трудности, встречающиеся при их изготовлении. Еще в 1905 г. Шварцшильд [511 рассмотрел класс объективов телескопов ), состоящих из двух нссферических зеркал, и показал, что такие системы можно сделать аггланатическими. [c.191] В 1930 г. гамбургский оптик Бернард Шмидт сконструировал телескоп нового типа, состоящий из сферического зеркала и соответствующим образом рассчитанной асферической линзы, помещенной в центр кривизны зеркала. Оказалось, что такая система (она рассмотрена более подробно в 6.4) обладает замечательными свойствами. С помощью этого телескопа удается сфотографировать на одной пластинке очень большой участок неба, в сотни раз превышающий по размерам участок, который можно сфотографировать при использовании телескопов обычной конструкции. С тех пор камера Шмидта стала очень важным инструментом при астрономических наблюдениях. Асферические системы, в которых используется принцип камеры Шмидта, применяются также в некоторых телевизионных приемниках ироекторного типа (см., например, (52J), в рентгеновской фотографии с флуоресцирующим экраном и в некоторых скоростных спектрографах с низкой дисперсией. Асферические поверхности находят также полезное применение в микроскопии (см. 6.6). [c.191] Если одну из поверхностей какой-либо центрированной системы сделать асферической, то в общем случае можно добиться полного осевого стигматизма с помощью двух асферических поверхностей любую цептрироваппую-систему можно сделать в общем случае апланатической. В этом разделе будут выведены формулы, необходимые при конструировании таких поверхностей. [c.191] К расчету фо(5мы асферической поверхности, обеспечивающей осевой стигматизм. [c.192] Последнее соотношение является точным параметрическим уравнением асферической поверхности 5, выраженным чере. свободный параметр 1. [c.193] Пусть 5 и 5 — две асферические поверхности, форму которых пеобходплго определить. Предположим, что в данной системе между ними нет никаких поверхностей ). Однако они могут быть отделены от точек предмета и изображения любым количеством преломляющих или отражающих поверхностей. Как и раньше,. мы ограничимся только окончательной корректировкой системы. [c.194] Выберем в полюсах О и О поверхностей 5 и 5 начала двух прямоугольных систем координат с осями 2, совпадающими с осью сист-емы. Поверхность 5 будет рассматриваться относительно системы с началом в О, поверхность 5 —-относительно системы с началом в О. [c.194] Последние выражения можно протабулировать, строя ход лучей от выбранной осевой точки изображения Р в обратную сторону. [c.194] Нашу задачу можно теперь сформулировать так по данным (13) и (14) naihh такие формы поверхностей 5 и S, которые обеспечили бы переход пу ка U, Н) послс дв х последовательных преломлений на этих поверхностях в пучок iV, Н У, Кроче того, соответствующие лучи в двух пучках должны удовлетворять условию (16). [c.195] Пусть п— показатель преломления среды до поверхности S, п — показатель прелол1ления среды после S и п — показатель преломления среды, находящейся между ними. Далее, пусть s — единнчныи вектор вдо.ль луча, падающего в точку T(Z, Y), и S —единичный вектор вдоль преломленного луча (см. рис. 4.42). [c.195] Эту систсм можпо решить обычными методами ). Однако, поскольку требуется определить не только Z и Z, но и Y и Y для выб])анных значений параметра t, проще не исключать из уравнений Y и У, а последовательно вычислять неизвестные величины. [c.196] Вернуться к основной статье