ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оптические фотоэлектрические системы с приемником излучения, расположенным в плоскости изображения источника из "Теория оптических систем " Рассмотрим различные схемы фотоэлектрических систем с приемником излучения, расположенным в плоскости изображения источника. [c.306] Знак минус в формуле (444) означает, что изображение источника обратное. [c.307] Если задано расстояние между источником и приемником то согласно (43)—(45) получим значения а и а. В первоначальном варианте расчета можно считать оптическую систему бесконечно тонкой, т. е. Анн = 0. [c.307] Обычно входной зрачок оптической системы совпадает с первой поверхностью. Тогда для бесконечно тонкой системы а = р, следовательно, диаметр входного зрачка определяется по формуле (428) D = 2а tg ад. [c.307] Конструкция оптической системы зависит от угла 2ад. Если 2од- 30°, то можно использовать однолинзовую си му для 2(Та 60° применяют двухлинзовую, а для 2ад. 9u трехлинзовую систему. Выбрав конструкцию системы, уточн от ее коэффициент пропускания Тд. о. а также длину отрезкой а и а. [c.307] Однокомпонентная система источник излучения расположен в бесконечности. В этом случае светочувствительная поверхность приемника устанавливается в задней фокальной плоскости оптической системы (рис. 238). Если максимальный угловой размер источника относительно передней главной точки равен 2(о, то размер его изображения в задней фокальной плоскости Z)i = = 2/ tg (О и это изображение должно вписываться в светочувствительную поверхность приемника, т. е. Z)i пр. где пр — диаметр светочувствительной поверхности приемника. Следовательно, фокусное расстояние системы должно быть / == = Z) p/(2 tg (0). [c.307] Если изображение источника значительно меньше светочувствительной поверхности приемника, то приемник следует сместить относительно фокальной плоскости. [c.307] Оптическая фотоэлектрическая система для регистрации излучения звезд. Широкое развитие космических исследований за последние десятилетия привело к созданию различных фотоэлектрических систем, предназначенных для регистрации излучения звезд. При расчете таких систем необходимо учитывать специфику фотометрических единиц, принятых в астрономии и астрофизике и основанных на понятии звездной величины т. [c.308] Согласно формуле (447) звезда первой величины создает освещенность Е1 = 1,11-10 лк, второй —Е2 = 1,11-10 лк и т.д. [c.308] Формулой (447) можно пользоваться и для характеристики излучения источников конечных размеров, например Луны, Солнца и других земных источников. Так, во рремя полнолуния Луна создает на поверхности Земли освещенность около 0,2 лк, что соответствует звездной величине т = —12,55. [c.308] Звезда спектрального класса А с температурой поверхности Т = = 10 000 К имеет световую эффективность К = 61,35 лм-Вт . Очевидно, максимальное значение световой эффективности будет у звезды спектрального класса О с температурой поверхности 6000 К, как у Солнца, световая эффективность которого К = = 84,18 лм-Вт . [c.308] Пусть оптическая фотоэлектрическая система с диаметром входного зрачка D расположена на поверхности Земли. Тогда с учетом коэффициента пропускания атмосферы tg определим поток излучения, поступающий от звезды во входной зрачок системы Фе = Xg E siD / . [c.309] Изображение звезды будет получаться в задней фокальной плоскости оптической системы, и в случае хорошо корригированной системы оно будет представлять собой дифракцио ное изображение точки. Поэтому для использования большей части светочувствительной поверхности приемника его располагают на некотором расстоянии за задней фокальной плоскостью. Получаемое при этом световое пятно должно быть не больше светочувствительной поверхности приемника. В некоторых случаях смещение приемника относительно заднего фокуса обусловлено необходимостью установки в задней фокальной плоскости анализирующего устройства. [c.309] Фокусное расстояние оптической системы не влияет на размер изображения звезды, поэтому при его выборе следует иметь в виду значение относительного отверстия D/f. [c.309] Двухкомпонентная система. Принципиальная схема такой системы, состоящей из тонких компонентов, показана на рис. 240. Одним из возможных вариантов системы является установка источника излучения в передней фокальной плоскости первого компонента, а светочувствительной поверхности приемника — в задней фокальной плоскости второго компонента. [c.309] При значительных расстояниях между компонентами диаметр второго компонента, найденный по формуле (452), может иметь настолько большое значение, что его реализация принципиально невозможна. В этом случае приходится допускать виньетирование. [c.310] Двухкомпонентную систему, имеющую виньетирование, можно рассчитать в следующей последовательности (рис. 241). [c.311] Если расстояние р между компонентами больше дистанции оформления светового пучка, то на входном зрачке второго компонента оптической системы будет создана энергетическая освещенность е = Та епр/р. . где — коэффициент пропускэния атмосферы на расстоянии р. [c.311] Полагая диаметр входного зрачка второго компонента равным Оз, определим поток излучения, поступающий во второй компонент Фе = Е пОУ , а затем — поток излучения, падающий на светочувствительную поверхность приемника Ф = То. сгФ , где То. 02 коэффициент пропускания второго компонента оптической системы. [c.311] Вернуться к основной статье