Фокусирующая оптика и качество изображения спектра

ФОКУСИРУЮЩАЯ ОПТИКА И КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ СПЕКТРА [c.27]

Недостатком этих приборов с линзовой оптикой является небольшая ширина одновременно регистрируемого интервала длин волн (около 250 нм с решеткой, имеющей 1200 штр/мм)-, при переходе к другой спектральной области или при замене диспергирующего элемента изменяется форма фокальной поверхности. Эти недостатки отсутствуют у полихроматоров с зеркальной оптикой. Схемы их аналогичны схемам спектрографов, описанных в п. 17. Качество изображения у них быстро ухудшается по мере удаления от центра спектра к его краям (исключение составляют громоздкие схемы с диспергирующим элементом в центре кривизны фокусирующего зеркала). Зеркальные полихроматоры применяются, главным образом, в инфракрасной области, где требования к коррекции аберраций могут быть несколько ослаблены. В видимой и ультрафиолетовой областях широко применяются полихроматоры (квантометры) с вогнутой дифракционной решеткой (см. ниже, п. 31). [c.202]

Абберрацни — это малейшие отклонения световых лучей от идеального направления, в соответствии с правилами геометрической оптики. Они возникают по разным причинам, имеют различные физические принципы и требуют соответствующей коррекции. Одна группа аберраций возникает из-за того, что потоки света различной длины волны фокусируются на различных расстояниях от линзы. Поскольку наличие цветовых оттенков изобра-жепня в производстве фотошаблонов не играет никакой роли, поэтому исключить появление абберраций, обусловленных различием длин волн светового пучка, можно применением монохроматического света. Эмиссионный спектр зеленого цвета паров ртути на длине волны 5460 А имеет достаточно высокую интенсивность и находится в области спектра, где фотографические эмульсионные пластины имеют максимальную чувствительность. Другая группа аберраций возникает из-за того, что лучи проходят на некотором удалении от оптической оси линз и главный фокус отклоняется от идеального центра в плоскости изображения. Оптические линзы высокого качества изготавливаются таким образом, чтобы снизить до минимума возникаюшие аберрации и, в частности, аберрации для определенного диапазона длин волн. Однако даже в очень хорошо откорректированных линзах остается какая-то аберрация, проявляющаяся в виде искривления изображений, астигматизма, искривления поля изображения. И, главным образом, из-за последнего вида аберрации общин вид изображения в значительной степени отклоняется от идеального в фокальном плане. Незначительное смещение вдоль оптической оси и вблизи нее возрастает по мере увеличения расстояния от центра. Площадь вокруг оптической оси в плоскости изображения, в пределах которой сохраняется резкость изображения, зависящая от глубины резкости линз, называется рабочим полем изображения. Так как глубина резкости пропорциональна то из этого следует, что рабочее поле изображения объективов тем больше, чем меньше числовая апертура, т. е. если при этом исключаются самые периферийные потоки лучей. Более того, поскольку числовая апертура объективов обратно пропорциональна фокусному расстоянию, постольку размеры рабочего поля изображения также зависят от фокусного расстояния. Последняя зависимость имеет практическое значение, в частности, для ориентировочных оценок. Ранее было установлено, что размеры рабочего поля изображения для хороших объективов обычно составляет 1/5 их фокусных расстояний [27, 31, 33], а рабочее поле микроскопических объективов и того меньше и обычно составляет менее 1/10 фокусного расстояния [27, 31]. Это и объясняет ранее установленную проблему сочетания высоких коэффициентов уменьшения с большими размерами рабочего поля изображения. [c.575]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология