ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Объективы с плоской поверхностью изображения из "Оптика спектральных приборов" Объективы с плоской поверхностью изображения. Объектив Петцваля, как уже упоминалось, имеет значительную кривизну поля (51у ) Однокомпонентные объективы, кроме того, обладают астигматизмом. Резкие изображения вертикальной щели находятся в астигматических фокусах меридиональных пучков, идущих в плоскостях, перпендикулярных щели. Вследствие вторичного спектра положение фокальной (гауссовой) плоскости объектива оказывается различным для лучей разных длин волн. Но каждой длине волны соответствует определенное значение угла т, образуемого диспергированными лучами с осью объектива камеры. Поэтому при определенной угловой дисперсии призмы или дифракционной решетки можно компенсировать вторичный спектр объективов искривлением поверхности изображения, вызываемым астигматизмом и кривизной поля, и получить резкие изображения щели в одной плоскости, перпендикулярной оси камерного объектива. [c.95] Пример 9. Для трехлинзового склеенного объектива с линзами из плавленого кварца и Na l при = 253,6 нм, = 404,7 нм и Xq = 312,5 нм Asq j i=i 0,005/, а 35ц1 + 5iv 4, отсюда w =i 4°. Такой угловой дисперсией обладает призма из кристаллического кварца с преломляющим углом А =a 60 в минимуме отклонения для X = 312,5 нм при двукратном прохождении лучей. Характер дисперсии призмы таков, что зависимость tg w от длины волны практически такая же, как и зависимость от длины волны положения фокальной плоскости для данного объектива, так что вторичный спектр не является препятствием для использования объектива в призменном спектрографе с плоской поверхностью изображения. [c.96] Те же значения угла о) = 4° для лучей X = Х и X = Х можно получить и с помощью плоской дифракционной решетки в автоколлимации для спектра первого порядка, имеющей N o 900 мм . Но характер дисперсии решетки иной (углы W меняются с длиной волны почти линейно), и полной компенсации вторичного спектра для всех длин волн не получается. [c.96] У двухкомпонентных объективов с исправленным астигматизмом 5ц1 0, Siv 1, и тогда для компенсации вторичного спектра необходима примерно вдвое большая дисперсия, чем при однокомпонентном объективе. [c.96] В последнем примере для получения плоской фокальной поверхности приходилось подбирать соответствующим образом угловую дисперсию призмы или решетки. При этом могут получиться неприемлемые значения (например, решетки с N = =900 штр/мм в СССР не изготовляются). Часто угловая дисперсия оказывается заданной (например, если ьо вновь разрабатываемом приборе используется диспергирующий элемент из другого прибора, выпускаемого серийно). Тогда, зная вторичный спектр объектива и полевой угол +w для крайних длин волн и рабочей области спектра, найдем значение х для этого угла, при котором резкие изображения щели для длин волн Яд, и Яд получаются в одной плоскости. [c.96] Пример 10. Двухкомпонентный объектив камеры из LiF и плавленого кварца с фокусным расстоянием 200 мм ахроматизован в области длин волн 253,6— 412,5 нм, его вторичный спектр равен Asq j = 0,2 мм. Диспергирующим элементом спектрографа служит плоская дифракционная решетка, имеющая 1200 штр/мм, используемая в указанной области спектра в 1-м порядке угол падения ф =0. Найти фокусное расстояние полевой линзы из плавленого кварца для получения плоской поверхности изображения, учитывая, что объектив имеет 5iv= 1, а астигматизм должен быть исправлен (Sni = 0). [c.97] Среднее значение показателя преломления плавленого кварца в указанной области длин волн п i= 1,49, и из формулы (II 1.29) получаем= —109 жж (линза рассеивающая). [c.97] В спектрографе с решеткой, как уже отмечалось, фокусировка спектра на плоскости оказывается не вполне совершенной вследствие различного характера зависимостей s и от длины волны. Но в данном случае, как показывает расчет, для любой длины волны в заданной области отступление фокальной поверхности от плоскости составит не более 0,03 мм, что для относительных отверстий до 1 3 при фотографической регистрации спектра вполне допустимо. [c.97] В некоторых случаях выгодно немного отступать от условия ахроматизации объектива камеры с тем, чтобы улучшить фокусировку спектра на плоскости и заодно изменить соотношения между силами линз для уменьшения аберраций высших порядков. [c.98] Два таких объектива типа Петцваля (/ = 120, 1 2,3 и / = = 270, 1 5,5), состоящие каждый из двухлинзового склеенного компонента и простой линзы, применены в призменном спектрографе ИСП-51 для видимой области. Длина спектра равна соответственно 46 и 106 мм. [c.98] Вернуться к основной статье