Реферат: Фокусировка приборов. параллакс и его устранение

Если плоскость с делением сетки прибора смещена от последней поверхности объектива и находится за его фокальной плоскостью, то при поперечном движении глаза изображение сетки коллиматора будет смещаться в противоположном направлении. Такой параллакс принято называть параллаксом “против глаза”.

Для устранения параллакса “против глаза” объектив прибора необходимо приблизить к сетке на величину или удалить окуляр с сеткой на эту же величину.

Пример. Требуется определить величину и направление перемещения объектива испытуемого прибора, угловой параллакс которого со стороны объектива и если наблюдается он “за глазом”. Увеличение прибора , фокусное расстояние окуляра мм, диаметр выходного зрачка мм.

Определим величину смещения плоскости изображения сетки коллиматора относительно сетки прибора по формуле

. (4)

Примем, что , а коэффициент . Подставляя эти значения в выражение (4), найдем величину перемещения объектива:

мм.

Так как в приборе наблюдается параллакс “за глазом”, т.е. его сетка стоит перед плоскостью изображения сетки коллиматора, то между корпусом прибора и оправкой объектива необходимо установить компенсационное кольцо высотой 1,5мм.

Объективы коллиматоров, предназначенных для определения параллакса в телескопических приборах, должны иметь световой диаметр, превышающий диаметр объективов испытуемых приборов (). Так как сетки в коллиматорах относительно фокальной плоскости объектива устанавливаются с некоторой погрешностью, то для уменьшения влияния этой погрешности на измерение параллакса фокусное расстояние коллиматора выбирают больше фокусного расстояния объектива проверяемого прибора.

Ошибку в определении параллакса , обусловленную погрешностью установки сетки коллиматора , вычисляют по формуле:

,

где - фокусное расстояние объектива коллиматора; - фокусное расстояние объектива испытуемого прибора.

Другие способы определения параллакса . Существуют и другие способы определения параллакса при фокусировке телескопических систем. Например, фокусировка коллиматорных приборов и отдельных оптических систем (телескопов, бинокуляров и др.) дальномеров осуществляется с помощью зрительной трубы методом наводки последней на резкое изображение сетки (марки) испытуемого прибора по схеме, показанной на рис.4.

Перед началом работы астрономическая зрительная труба, имеющая кремальерную подвижную окулярную часть, должна быть отъюстирована на бесконечность. Это положение трубы отсчитывается по миллиметровой шкале, нанесенной на подвижном тубусе окулярной части, с помощью нониуса.

Если в испытуемом приборе 2 сетка, подсвечиваемая осветителем 1, установлена в фокальной плоскости объектива, то ее изображение в окуляре зрительной трубы 3, установленной в положение “бесконечность”, будет резким.

Если сетка относительно фокальной плоскости будет смещена в сторону объектива (на рис.4 показано штриховой линией) на величину , то из объектива испытуемого прибора будут выходить расходящиеся пучки лучей, и изображение сетки прибора 2 в зрительной трубе не будет резким. Для получения резкого изображения сетки необходимо кремальерной подвижкой сместить окулярную часть трубы от ее объектива на величину , отсчитав ее по шкале окулярной части с точностью ±0,1 мм.

Для исправления параллакса сетку проверяемого прибора необходимо сместить в сторону, противоположную смещению окулярной части зрительной трубы, на величину

где - фокусное расстояние объектива прибора; - фокусное расстояние объектива зрительной трубы.

Для повышения точности установки сетки в проверяемом приборе при помощи зрительной трубы ее наводят на резкое видение изображения нескольких раз, и смещение тубуса с окулярной частью определяют как среднее арифметическое из нескольких результатов измерений.

При юстировке телескопических систем, имеющих объективы с большими световыми диаметрами, для которых требуется высокая точность установки сетки в фокальной плоскости, применяют фокусировку при помощи зрительной трубы и пентапризмы .

Перед объективом испытуемого прибора 1 устанавливают пентапризму 2 с хорошим качеством изображения и фокусностью не менее 15-20 км. Пентапризмы выставляется по уровню и закрепляется на столике, который перемещается по направляющим перпендикулярно оси объектива прибора. Изображение сетки прибора рассматривают через зрительную трубу 3, имеющую окулярный микрометр или сетку со шкалой, при помощи которых можно отсчитывать смещение изображения сетки контролируемого прибора в горизонтальной плоскости.

Если из объектива проверяемого прибора выходит параллельный пучок лучей (сетка установлена точно в фокальной плоскости объектива), то при перемещении пентапризмы из положения I в положение II изображение сетки прибора остается неподвижным относительно сетки зрительной трубы.

В том случае, если сетка испытуемого прибора не установлена в фокальной плоскости, то из объектива будет выходить пучок лучей с некоторым углом сходимости. Допустим, что сетка смещена от фокальной плоскости в сторону объектива (см. штриховые линии на рис.4) на величину . Тогда из объектива будет выходить расходящийся пучок лучей. Этой величине расфокусировки будет соответствовать параллакс с углом .

При установке пентапризмы в положение I изображение центра сетки контролируемого прибора будет проектироваться на сетку зрительной трубы смещенным в горизонтальной плоскости в точку А´₁ . При установке пентапризмы в положение II изображение сетки будет проектироваться в точку А´₂ . Зная угловую цену деления шкалы сетки зрительной трубы, можно определить величину параллакса .

Величину перемещения объектива вдоль оси, необходимо для получения параллельного пучка лучей, выходящих из проверяемого прибора, можно определить по следующей формуле:

,

где - фокусное расстояние объектива испытуемого прибора; - линейное перемещение пентапризмы; - угловой параллакс в секундах.

Пример. Определить необходимое перемещение объектива в коллиматорной системе, если при перемещении пентапризмы на величину мм изображение сетки проверяемой системы перемещается из точки А´₂ (при нахождении пентапризмы в положении I) в точку А´₁ (при нахождении пентапризмы в положении II) на величину мм (измерено окуляр-микрометром). Фокусное расстояние испытуемого объектива мм. Зрительная труба имеет фокусное расстояние мм.

Определим угловой параллакс по формуле:

.

Определим необходимое перемещение объектива коллиматорной системы вдоль оптической оси:

мм.

Так как смещение изображения сетки коллимационной системы происходило влево при нахождении пентапризмы и положении I и вправо – при положении II, то можно заключить, что из объектива проверяемой системы выходит сходящийся пучок лучей. Следовательно, сетка находится дальше фокальной плоскости объектива.

При фокусировке некоторых телескопических приборов, например длиннофокусных зрительных труб, коллиматоров и автоколлимационных зрительных труб, применяют автоколлимационный метод проверки параллакса. Перед объективом проверяемой системы 1 устанавливают плоское зеркало 2 (рис.6) с хорошим качеством изображения и с фокусностью не менее 20-30 км. Диаметр зеркала должен быть больше диаметра объектива испытуемой системы: .

За окуляром испытуемой системы, перед глазом наблюдателя, устанавливают вспомогательную стеклянную пластину 3 с лампой 4.