Энциклопедия по машиностроению XXL
Зрительная труба
ЗРИТЕЛЬНАЯ ТРУБА
Габаритный расчет оптической схемы зрительной трубы выполняют после обоснованного выбора схемы типа системы. В результате выполнения габаритного расчета должны быть определены все продольные и поперечные размеры отдельных компонентов оптической схемы и их характеристики. Из технического задания на проектирование зрительной трубы находят ее основные характеристики видимое увеличение угловое поле диаметр выходного зрачка также должны быть известны такие величины, как длина системы угловой предел разрешения положение выходного или входного зрачков, коэффициент виньетирования На первом этапе расчета будем полагать объектив и окуляр тонкими. Вычислим фокусные расстояния объектива и окуляра. Совместное решение уравнений и дает 2. Зная диаметр выходного зрачка и видимое увеличение определим диаметр входного зрачка зрительной трубы, который также будет входным зрачком объектива. По формуле имеем Таким образом, основные характеристики объектива найдены. В настоящее время существуют обширные каталоги на окуляры, поэтому на практике оказывается целесообразнее окуляр выбирать, а не рассчитывать. При выборе окуляр должен иметь требуемое или заданное фокусное расстояние, угловое поле. Очень важным при выборе окуляра является вопрос о согласовании удаления выходного зрачка зрительной трубы. Это обусловлено тем, что при расчете окуляра в обратном ходе лучей наклонные пучки проходят через входной зрачок окуляра, удаленный на вполне определенное расстояние для которого вычислены и аберрации этого пучка, а объектив рассчитывают или выбирают таким образом, чтобы компенсировать аберрации окуляра. Необходимым условием успешной компенсации является согласование положения зрачков, т. Расчетная схема зрительной трубы Кеплера Из рис. Из условия согласования окуляра и объектива известны величины следовательно, Используя формулы , и равенство получаем: Зрительная труба может иметь сферическую аберрацию главного луча, так называемую сферическую аберрацию в зрачках С учетом этой аберрации формула примет вид: Вычислим угловое поле окуляра, которое равно угловому полю зрительной трубы в пространстве изображений. Из формулы найдем Таким образом, известны основные характеристики окуляра которые позволяют выбрать если не задан тип окуляра, и такие величины, как где диаметры коллективной и глазной линз, допустимые каталогом. Диаметр полевой диафрагмы обеспечивает заданное значение углового поля. В соответствии с формулой 6. Диаметр объектива можно определить ходом либо осевого, либо наклонного крайнего луча, т. Поперечный меридиональный размер наклонного пучка лучей связан, как известно, с диаметром входного зрачка, коэффициентом виньетирования: Диаметр коллективной линзы окуляра определяется ходом наклонного пучка лучей. Из рассмотрения хода главного и нижнего на входе лучей последовательно до объектива, между объективом и полевой диафрагмой и между полевой диафрагмой и окуляром можно написать: Диаметр глазной линзы окуляра находят путем расчета хода верхнего луча через выходной зрачок: В результате выполненных расчетов будут определены так называемые световые диаметры оптических элементов. Полные диаметры должны быть больше световых, что зависит от способа крепления и диаметра. Зрительная труба применяется главным образом в геодезических и астрономических инструментах, а также в призменных наблюдательных приборах, где прямое изображение получают с помощью прнзм. Для измерений илн наведения зрительную трубу снабжают внзнрной сеткой, которая наносится на плоскопараллельную пластину, устанавливаемую в совмещенных фокальных плоскостях объектива и окуляра. Цена деления сеткн зависит от необходимой угловой величины деления и фокусного расстояния объектива: Законы преломления и отражения 5. Полное внутреннее отражение 6. Преломляющие и отражающие поверхности Глава II. Преломление лучей плоской поверхностью 8. Преломление лучей сферической поверхностью 9. Отражение лучей плоской поверхиостью Отражение лучей сферической поверхностью Преломление лучей несферической поверхностью Отражение от несферических поверхностей Глава III. Понятие об идеальной оптической системе и ее свойства. Кардинальные элементы идеальной оптической системы Зависимости между положениями и размерами предмета и изображения Построение хода лучей через оптическую систему, заданную кардинальными элементами Изображение наклонных плоскостей предметов Расчет хода луча через идеальную систему Оптические системы из нескольких компонентов Глава IV. Расчет хода нулевых лучей Глава V. Материалы, применяемые для изготовления оптических деталей Плоские, сферические и несферические зеркала Преломляющие призмы и клинья Световоды и волоконная оптика Градиентные и дифракционные элементы Глава VI. Входной и выходной зрачки Угловое и линейное поля. Входное и выходное окна Действующее отверстие входного зрачка Глава VII. Энергетические и световые величины и их единицы Связь между световыми и энергетическими величинами Коэффициент пропускания оптической системы Прохождение потока излучения через светофильтр Освещенность Изображения, создаваемая потоком излучения при действии оптической системы Глава VIII. Формулы для расчета хода лучей на ЭВМ Формулы для расчета хода бесконечно тонких астигматических пучков Выбор начальных данных для расчета хода лучей Глава IX. Общие положения о вычислении аберраций оптической системы Аберрации третьего порядка Условия нормировки вспомогательных лучей Условие синусов и условие изопланатизма Астигматизм и кривизна поверхности изображения Сферохроматическая аберрация и хроматические аберрации широких наклонных пучков Глава XI. Основные характеристики глаза Недостатки глаза и их коррекция Глава XII. Назначение и виды осветительных систем Оптическая схема прожектора дальнего действия Зеркальные осветительные системы Линзовые конденсоры Глава XIII. ЛУПА И МИКРОСКОП Лупа и ее характеристики Оптическая схема микроскопа и его основные характеристики Разрешающая способность микроскопа Глубина изображаемого пространства для микроскопа Объективы и окуляры микроскопа Осветительные системы микроскопов Глава XIV. Схема телескопической системы и ее основные характеристики Разрешающая способность телескопической системы Основные сведения об объективах и окулярах телескопических систем Фокусировка окуляра телескопической системы Применение коллектива в зрительной трубе Расчет зрительной трубы Кеплера Схема зрительной трубы Галилея и ее расчет Расчет призменного монокуляра Расчет зрительной трубы с линзовой оборачивакщей системой Основные сведения о зрительных трубах переменного увеличения Стереоскопические телескопические системы Зрительная труба с электронно-оптическим преобразователем и ее расчет Глава XV. Основные характеристики фотообъектива Разрешающая способность и функция передачи модуляции фотографической системы Глубина изображаемого пространства и глубина резкости Определение выдержки при фотографировании Основные типы фотографических объективов Глава XVI. Оптические характеристики передающих и приемных телевизионных трубок Объективы передающих телевизионных камер и их основные характеристики Разрешающая способность и ФПМ телевизионной системы Виды и особенности проекционных систем Эпископическая проекционная система Диаскопическая проекционная система Габаритный и светоэнергетический расчеты проекционного прибора с зеркальной осветительной системой Глава XVIII. Некоторые характеристики и параметры приемников излучения Определение диаметра входного зрачка оптической фотоэлектрической системы по интегральным характеристикам Определение диаметра входного зрачка оптической фотоэлектрической системы по спектральным характеристикам Оптические фотоэлектрические системы с приемником излучения, расположенным в плоскости изображения источника Оптические фотоэлектрические системы, в которых изображение источника больше светочувствительной поверхности приемника Оптическая фотоэлектрическая система с приемником излучения, расположенным в выходном зрачке Некоторые принципиальные схемы оптических фотоэлектрических систем Глава XIX. Параметры пучка лазера и основные соотношения при его преобразовании оптической системой Оптические системы для концентрации излучения лазера Оптические системы для уменьшения расходимости лазерного пучка Оптическая фотоэлектрическая система с лазером Оптические системы, применяемые в голографии Глава XX. Характеристика трансформированного изображения и его получение Цилиндрический и сфероцилиндрический объективы-анаморфоты Цилиндрическая афокальная система Глава XXI. Общие сведения о методах аберрационного расчета оптических систем Допустимые остаточные аберрации в различных оптических системах Связь между параметрами 1-го и 2-го вспомогательных лучей Преобразование сумм Зейделя для оптической системы, состоящей из тонких компонентов Основные параметры тонких компонентов Аберрации оптических систем с иесферическими поверхностями Расчет оптической системы на минимум сферической аберрации Расчет двухлинзового склеенного объектива Расчет двухливэового несклеенного объектива Расчет светосильного двухкомпоиентного объектива Расчет объектива типа триплета Расчет зеркальных систем Расчет зеркально-линзовых систем Об автоматизированной коррекции оптических систем на ЭВМ О допусках в оптических системах Оценка качества изображения по результатам аберрационного расчета Расчет зрительной трубы Кеплера Габаритный расчет оптической схемы зрительной трубы выполняют после обоснованного выбора схемы типа системы. Волновая аберрация оптической системы.
24 коммерческий кредит
Характеристикана ученика выпускника школы образец
Статусы про самого себя
Зрительная труба устроена так, чтобы человек, глядя в неё, видел предметы под большим углом зрения, чем он их видит невооружённым глазом. Увеличение угла зрения достигается с помощью комбинации двояковыпуклого стекла с двояковогнутым или двух двояковыпуклых стёкол. Эти стёкла называют также линзами и чечевицами. Двояковыпуклая линза, как показывает само её название, выпукла с обеих сторон, она толще в середине, чем по краям. Если такую линзу обратить к отдалённому предмету, то, поместив за линзой на определённом расстоянии лист белой бумаги, можно заметить, что на нём получается изображение того предмета, к которому обра щена линза. Особенно хорошо это заметно, если обратить линзу к Солнцу - на белом листе получается изображение Солнца в виде яркого кружочка, и видно, что световые лучи, пройдя через линзу, собираются ею. Если подержать некоторое время бумагу в таком положении, то она может быть прожжена - так много здесь собирается лучистой энергии. Точка, через которую любой луч проходит, не преломляясь называется оптическим центром линзы у двояковыпуклой линзы оптический центр совпадает с геометрическим. Центр той сферы, частью которой является поверхность линзы, называется центром кривизны. У симметричной двояковыпуклой линзы оба центра кривизны лежат на равных расстояниях от оптического центра. Все прямые проходящие через оптический центр линзы, называются оптическими осями. Прямая, соединяющая центр кривизны с оптическим центром, называется главной оптической осью линзы. Расстояние от оптического центра линзы до плоскости, в которой расположен фокус так называемой фокальной плоскости , называется фокусным расстоянием. Оно измеряется в линейных мерах. Фокусное расстояние одной и той же линзы бывает различным в зависимости от того, как далеко от самой линзы находится предмет, к которому она обращена. Есть определённый закон зависимости фокусного расстояния от расстояния до предмета. Для расчёта зрительных труб наиболее важно главное фокусное расстояние, т. Главным фокусом называется точка, в которой сходится после преломления пучок лучей, параллельных главной оптической оси. Он лежит на главной оптической оси, между оптическим центром и центром кривизны. Одна и та же линза всегда имеет одно и то же главное фокусное расстояние. Различные линзы, в зависимости от их выпуклости, имеют различные главные фокусные расстояния. Собирающее свойство каждой линзы измеряется её главным фокусным расстоянием. Чем сильнее преломляет лучи линза, тем меньше её фокусное расстояние. Чтобы сравнить между собой различные линзы, можно вычислять отношения их фокусных расстояний. Если, например, одна линза имеет главное фокусное расстояние 50 см, а другая 75 см, то, очевидно, сильнее преломляет линза с главным фокусным расстоянием 50 см. Мы можем сказать, что её преломляющие свойства больше, чем у линзы с фокусным расстоянием 75 см, во столько раз, во сколько 75 см больше, чем 50 см, т. Преломляющее свойство линзы можно характеризовать также её оптической силой. Так как преломляющее свойство линзы тем больше, чем короче её фокусное расстояние, то за меру оптической силы может быть принята величина 1: F F - главное фокусное расстояние. За единицу оптической силы линзы принимается оптическая сила такой линзы, главное фокусное расстояние которой равно 1м. Эта единица называется диоптрией. Следовательно, оптическая сила какой-либо линзы может быть найдена делением 1м на главное фокусное расстояние F этой линзы, выраженное в метрах. Оптическую силу принято обозначать буквой D. Если в магазине вы покупаете линзу в 4 диоптрии так обычно и обозначаются стёкла для очков , то её главное фокусное расстояние, очевидно, равно: Двояковогнутая линза имеет свойство не собирать, а рассеивать лучи. Если обратить такую линзу к Солнцу, то за линзой не получается никакого изображения, лучи, падающие на линзу параллельным пучком, выходят из неё расходящимся пучком в разные стороны. Если посмотреть через такую линзу на какой-нибудь предмет, то изображение этого предмета кажется уменьшенным. Характеристики двояковогнутой линзы определяются так же, как и двояковыпуклой, но они связаны с мнимым фокусом. Запишем в сводной таблице основные характеристики двояковыпуклой и двояковогнутой линз. При построении оптических инструментов нередко применяют систему из двух или нескольких линз. Если эти линзы приложены одна к другой, то оптическую силу такой системы можно рассчитать заранее. Искомая оптическая сила будет равна сумме оптических сил составляющих линз или, как ещё говорят, диоптрия системы равна сумме диоптрий линз, составляющих её:. Эта формула даёт возможность не только вычислить оптическую силу нескольких сложенных стёкол, но и определить неизвестную оптическую силу линзы, если имеется другая линза с известной силой. Пусть, например, мы имеем рассеивающую линзу и желаем определить её оптическую силу. Прикладываем к ней такую собирающую линзу, чтобы эта система дала действительное изображение. Изменение расстояния от предмета до линзы влечёт за собой и изменение расстояния от линзы до изображения, т. Для вычисления фокусного расстояния изображения служит приведённая ниже формула. Если d - расстояние от предмета до линзы точнее, до её оптического центра , f - фокусное расстояние изображения и F - главное фокусное расстояние, то: Если d уменьшается, то f должно увеличиваться, т е. Значение F главного фокусного расстояния зависит и от показателя преломления, стекла, из которого сделана линза, и от степени кривизны поверхностей линзы. Формула, выражающая эту зависимость, такова:. В этой формуле n - показатель преломления стекла, R1 и R2 - радиусы тех сферических поверхностей, которыми ограничена линза, т. Полезно иметь в виду эти зависимости, чтобы даже при поверх-ностном осмотре линзы иметь возможность судить о том, длиннофокусная ли она поверхности мало искривлённые или короткофокусная поверхности очень заметно искривлённые. На устройстве зрительной трубы изображена оптическая схема галилеевой зрительной трубы. Труба состоит из двух линз: Линзу, собирающую лучи от наблюдаемого предмета, называют объективом, линзу, через которую эти лучи выходят из трубы и попадают в глаз наблюдателя, называют окуляром. Отдалённый предмет не изображённый на чертеже подзорной трубы находится далеко влево, на объектив падают лучи от верхней его точки А и от нижней точки В. Из оптического центра объектива предмет виден под углом АО В. В результате глаз наблюдателя видит предмет так, как будто лучи от него идут под большим углом. Угол, под которым виден предмет невооружённым глазом, есть АОВ, а наблюдателю, смотрящему в трубу, кажется, что предмет находится в ab и виден под углом, который больше угла АОВ. Отношение угла, под которым предмет виден в зрительную трубу, к углу, под которым предмет виден невооружённым глазом, называется увеличением зрительной трубы. Увеличение может быть вычислено, если известны главное фокусное расстояние объектива F1 и главное фокусное расстояние окуляра F2. Теория показывает, что увеличение W галилеевой трубы равно: Так как положение фокуса меняется в зависимости от расстояния до наблюдаемого предмета, то при рассматривании недалёких земных предметов расстояние между объективом и окуляром должно быть большим, чем при рассматривании небесных светил. Чтобы иметь возможность установить надлежащим образом окуляр, его вставляют в выдвижную трубку. На конструкции подзорной трубы изображена оптическая схема кеплеровой подзорной трубы. Предмет находится далеко влево и виден под углом АОВ. При этом изображение предмета будет представляться ему перевёрнутым. Расстояние между объективом и окуляром в кеплеровой трубе равно сумме фокусных расстояний объектива F1 и окуляра F2. Следовательно, кеплерова труба всегда длиннее галилеевой, дающей то же увеличение при таком же фокусном расстоянии объектива. Однако эта разница в длинах тем меньше, чем больше увеличение. В кеплеровой трубе, как и в галилеевой, предусмотрено передвижение окулярной трубки для возможности, наблюдения предметов, находящихся на разных расстояниях. Точка, где собираются прошедшие через линзу лучи, называется фокусом. Двояковыпуклая линза собирающая Двояковогнутая линза рассеивающая Фокус действительный. Главный фокус - точка, где собираются лучи от бесконечно удалённей светящейся точки или, что то же самое, парал-лельные лучи. Изображение - действительное, перевёрнутое. Главное фокусное расстояние считается от оптического центра линзы до главного фокуса и имеет положительное значение. Главный фокус - точка, где пересекаются продолжения расходящихся лучей, идущих от бесконечно удалённой светящейся точки. Изображение - мнимое, прямое. Главное фокусное расстояние считается от оптического центра линзы до главного фокуса и имеет отрицательное значение. Искомая оптическая сила будет равна сумме оптических сил составляющих линз или, как ещё говорят, диоптрия системы равна сумме диоптрий линз, составляющих её: Пользуясь этой формулой, можно узнать оптическую силу двояковогнутой линзы. Формула, выражающая эту зависимость, такова: Свойства собирающих и рассеивающих линз использованы в зрительных трубах. Знак минус показывает, что в галилеевой трубе оптическая сила окуляра отрицательна. Длина галилеевой трубы должна быть равна разности фокусных расстояний объектива F1 и окуляра F2. Бинокли и Подзорные трубы каталог, новости, статьи, обзоры. Устройство подзорной трубы Зрительная труба устроена так, чтобы человек, глядя в неё, видел предметы под большим углом зрения, чем он их видит невооружённым глазом.
Устройство подзорной трубы
Монтажная схема катушечного магнитофона астра 110 1
Новые правила заполнения счетов фактур
Энциклопедия по машиностроению XXL
Заказ карты совесть
Ежедневный план воспитателя