ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 0
кения пластинки, а затем для другого, полученного путем ее
поворота на 1.80и. Из двух определений берется среднее /3/,
Ли т е р а т у р а
1.Бугославская Е.Я. Фотографическая асгрометрия.М., г техиздат, 1947 (гл. 2, § .5, il).
2.Курс астрофизики и звездной астрономии, т. I. М., Гостехиздат, 1951 (гл. 2,§ 19, гл. 7, § 42).
3.Гуртовенко ü.A. К вопросу о методе определения оп тического центра. "Изв.ГАО УССР", 1, вып. 2, 1956.
З а д а ч а |
Î8 |
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТИВА АСТРОГРАФА СПОСОБОМ ГАРТМАНА.
Î. Общая характеристика способа Гартмана. В самом об щем случае фокусное расстояние F пучка лучей, падающего на объектив параллельно главной оптической оси, определя ется зависимостью
где |
у. |
- расстояние пучка от центра объектива, |
(f* - |
|||||||
угол между радиусом, |
соединяющим пучок лучей с центром |
|
||||||||
объектива, и некоторым начальным направлением |
в |
плос |
||||||||
кости объектива; |
Я |
- длина волны. |
|
|
|
|||||
Если |
зафиксировать |
^ |
и |
Я |
, присвоив им неко |
|||||
торые |
произвольные |
значения |
ф 0 |
и |
Х .с , то функция |
|
||||
f (у, Ц1 y Q выразит |
изменение |
положения фокуса в зависимости |
||||||||
от расстояния пучка от центра объектива, т.е. сферическую |
||||||||||
аберрацию. Аналогично функция |
|
|
описывает |
|||||||
изменение фокусного расстояния при изменении угла |
(f |
и |
||||||||
постоянных |
|
и |
Я |
, т.е. астигматизм на оси. На |
||||||
конец, |
функция / ( > ; |
% |
Ю |
|
представляет |
зависи |
мость фокусного расстояния от длины волны, т.е. хроматичес кую аберрацию. Эти три функции характеризуют качество объек тива.
Помимо указанных выше аберраций объектива на главной оси, существуют еще аберрации наклонных пучков. К ним при
надлежат: астигматизм наклонных пучков, кривизна поля, кома, хроматическая аберрация увеличения и дисторсия.
В настоящее время для исследования объективов чаще все
го применяется способ Гартмана. В этом способе не требуется наведение на фокус. Все наблюдения ведутся над внефокальными изображениями и уокусное расстояние определяется путем вычис лений. Исследование отдельных характеристик объектива по способу Гартмана можно провести в лаборатории, пропуская че рез объектив свет от искусственного источника. Объектив мож но исследовать этим способом и непосредственно на инструмен те, выбрав в качестве источника света яркую звезду.
Способ Гартмана заключается в следующем. На исследуемый
объектив надевается гак называемая диафрагма Гартмана, вид которой дается на рис. 26. Она представляет собой непрозрач ный диск с малыми круглыми отверстиями, расположенными на концентрических окружностях. На окружности самого малого ра диуса отверстия расположены через 90°, на следующих через 4 Й 30° и, наконец, через 22?5. Число отверстий на каждой ок ружности не должно быть меньше 4. Выбор диаметра отверстий производится в пределах 1/20 - 1/30 диаметра объектива. Ок ружности, на которых расположены центры отверстий, называют
ся зонами. Общий центр окружностей после закрепления диа |
|
|
фрагмы на объективе должен оказаться |
на оптической оси. Для |
|
ориентировки диафрагмы относительно |
оправы и ее отождеств |
|
ления на фотоснимках служит дополнительное отверстие |
, |
сделанное вне сущего порядка.
Свет, идущий от источника, упав на диафрагму, разобьет ся на столько пучков, сколько отверстий в диафрагме. Пройда
Рис. 26
ни
Рис 27
затем через объектив, каждый из них даст изображение све тящейся точки. У идеального объектива все эти изображения совпадают в одной точке на оптической оси. В реальном объек
тиве такого строгого совпадения лучей, прошедших через раз личные зоны объектива, не происходит.
Пропуская лучи от источника света через фильтр, проз
рачный лишь для лучей в определенном узком интервале длин волн, можно исследовать ход световых лучей данной длины вол ны. Совокупность таких исследований для разных цвзтов поз воляет определить хроматическую аберрацию.
Если объектив исследуется способом Гартмана, то плас
тинка ставится один раз до фокуса, а другой раз после фоку са. Оба эти снимка располагаются на пластинке один подле другого на минимальном расстоянии. Если исследование произ- ■ водится путем фотографирования яркой звезды, то проще всего
получить два таких снимка смещением телескопа корректировоч ными ключами.
Расстояние между двумя внефокальными установками плас
тинки .опытным путем подбирается таким, чтобы полученные на
ней изображения отверстий диафрагмы не сливались друг с дру гом. Для. этого делается ряд экспозиций при различных установ ках пластинки до фокуса и после него. Расстояние между дву мя положениями пластинки выбирается из расчета 0.020 - 0.025 фокусного расстояния объектива.
После проявления на пластинке получаются два внеуокальнах изображения диафрагмы Гартмана (рис. 27). На предуокальнс.ѵі снимке измеряется расстояние $1 между парой изобракеций отверстий, принадлежавших какой-нибудь зоне. На другом
(зафокальном) снимке |
измеряется расстояние |
|
между |
теми |
|||
же изображениями. Пусть |
^ И |
^2 - отсчеты фокусировоч- |
|||||
ной шкалы |
соответственно |
для предфокального и |
зафокального |
||||
положений |
пластинки. Тогда отсчет шкалы |
г.Г |
соответст |
||||
|
|
|
ÿ |
|
Ч> |
|
<Р, |
вующий фокусу данной |
зоны |
при данном азимуте |
|||||
определится как |
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ^ - |
г • ^ |
£ |
|
|
|
Соотношение (і) является основной формулой, по которой ирог изводится вычисление фокусных расстояний при исследовании объектива способом Гартмана.
2. Определение сферической аберрации и астигматизма на главной оси. Вследствие ряда причин, например таких,как небрежная сборка объектива, дефекты обработки поверхностей линз и пр., может проявиться астигматизм на оси в силу раз личной кривизны линзы в разных направлениях. Астигматизм
выражается в том, что фокусные расстояния лучей в зоне зави сят от позиционного угла ір . Для двух азшутов, отличаю щихся на 90°, положение фокуса выразится следующими форму лами
f ÿ L |
F )- |
При ^Р= отсчет фокуса будет наибольшим для азшута Ц3 : + 90°. Полусумма
± ( Г * + г 9 ) = F * + # ■ = F ?
2 І Ч |
> 9 0 / |
Г% |
2 |
Г |
принимается как средний фокус зоны |
ÿ. |
|||
Для всего объектива отсчет фокуса может быть получен |
||||
как среднее |
взвешенное |
по зонам |
|
|
t l f F *
= ~ 2
Продольная сферическая аберрация разных зон выразится ве личиной
д Г * = Г * - Г . |
(4) |
Сферическую аберрацию принято характеризовать технической постоянной
т = |
Г г |
|
200 0 0 0 |
(5) |
|
|
п |
г
*
которая характеризует размеры аберрационного кружка изобра жения звезды в фокусе и выражается в стотысячных долях фо
кусного расстояния |
F |
|
|
Объектив считается превосходным, если техническая пос |
|||
тоянная не превышает 0.5; при 0.5 |
Т |
<1 1.5 - объек |
|
тив считается хорошим; при 1.5 < Т |
<! 2.5 - удовлетвори |
||
тельным. |
|
|
|
Для изучения астигматизма на |
оси какой-нибудь зоны |
= а.а*.г(Ч>-%)-ъ = а |
|
|
= |
||
£ |
< ж , . Э ( Ѵ - й ) , |
(6) |
|||
откуда получается |
|
|
|
|
|
Л соъЗУ + ц Ші 2У+ àF^ =0j |
( ? ) |
||||
где |
|
|
|
|
|
х |
=-£с м 2 % } |
|
ÿ=f<Un,2(?o. (8) |
||
Здесь Д |
PJf означает отклонение фокуса для угла |
If от |
|||
|
т |
зоны; |
Я |
- величина, характеризующая |
|
среднего положения |
|
||||
астигматизм на оси; |
If |
- угол положения осей астигма |
|||
тизма. |
|
|
|
|
|
Пример определения сферической аберрации и астигматиз ма на оси і5-дюймового астрографа ГАИШ (табл. 16). Значения фокусных расстояний, величин сферической аберрации и астиг
матизма даются в делениях фокусировочной шкалы. Используя данные четвертого столбца таблицы, можно вычислить средний фокус по формуле (3)
Р |
= 25.80-4.5 + 26.44.80 + 27.3І-И.5 + 27.77-14.5 + |
1 |
56 |
+ 28.58-17.5 _ 27.58 56
По данным первого и четвертого столбцов таблицы и по
12-1857