Реферат: Контроль оптических характеристик приборов

Рис. 6. Схема установки для измерения коэффициента светопропускания телескопических систем.

Ограничительную диафрагму 5 устанавливают так, чтобы ее отверстие было концентрично изображению источника света. Диаметр отверстия выби­рают так, чтобы через него свободно проходил световой поток, образующий изображение точечного источника света (в том числе лучи, образующие в изображении точечного источника дифракционные и аберрационные кольца, ореолы, каемки), а световой поток, нерегулярно прошедший через прибор и образующий фон вокруг изображения, должен быть задержан. Световой поток, прошедший через отверстие ограничительной диафрагмы, воспринимается светочувствительным приемником 6, фототок которого регистрируется гальванометром. Затем фотоприемник устанавли­вают перед входным отверстием контролируемого прибора и реги­стрируют показания гальванометра, пропорциональные свето­вому потоку, вошедшему в контролируемый прибор. Коэффици­ентом полезного пропускания телескопического прибора назы­вают отношение выходящего из прибора светового потока , создающего изображение малого светящегося предмета, к свето­вому потоку , входящему в прибор, от этого предмета:

.

Значение коэффициента полезного пропускания , получаемое как отношение показаний гальванометра и , и вычисляют с учетом поправок и , учитывающих нелинейность показаний измерительной пары фото­приемник—гальванометр.

Измерение полезного пропускания телескопических наблю­дательных приборов, таких, как бинокли, стереотрубы, дально­меры и другие, выполняют с помощью селенового фотоэлемента, относительное распределение спектральной чувствительности ко­торого приведено к среднему глазу наблюдателя. Коррекция характеристики спектральной чувствительности фотоэлемента до­стигается с помощью двухкомпонентного светофильтра, состоящегоиз плоскопараллель­ной стеклянной пластины из стекла марки ЖЗС18 толщиной 2 мм и стекла марки ЗС8 толщиной 2 мм. Степень достигнутого при­ближения спектральной характеристики 1 селено­вого фотоэлемента к кри­вой 2 спектральной чувст­вительности глаза пока­зана на рис. 7.

Рис. 7. Спектральные характеристики чувствительности глаза и корригированного селенового фотоэлемента.

Сложные телескопиче­ские системы, включаю­щие в себя разделитель­ные призмы, зеркала, мно­голинзовые объективы, неизбежно имеют некоторую избирательность в пропускании лучей различной длины волны. Избирательность полезного пропуска­ния телескопического прибора приводит к окрашенности поля зрения, что в ряде случаев затрудняет работу наблюдателя и может явиться источником ошибок, например в дальномерных устройствах, основанных на сопоставлении изображений двух оптических каналов, а также при регистрации световых потоков, выходящих из телескопической системы, посредством фотоэлек­трических приемников. Поэтому спектральную избирательность пропускания телескопических систем в ряде случаев нормируют и. в лабораторной практике возникает необходимость измерения спектрального пропускания телескопического прибора. Как пра­вило, спектральная характеристика пропускания телескопиче­ской системы описывается достаточно плавной кривой, а потому нет необходимости предъявлять высокие требования к монохро­матичности. источников излучения, применяемых при измере­ниях. Чистота спектра 8—10 нм вполне удовлетворительна для этих измерений. Спектральный коэффициент полезного пропу­скания вычисляют по формуле

Контроль качества изображения телескопических систем

Оценка качества изображения телескопических систем осуществляется более просто по сравнению с фотографическими системами. Объясняется это следующими обстоятельствами.

1. Телескопические системы лучше корригированы, чем фотографические системы.

2. Телескопические системы имеют значительно меньшее поле зрения

3. Телескопические системы обычно работают совместно с глазом, поэтому при оценке качества изображения нет необходимости применять длительные по времени и сложные по используемой аппаратуре фотографические испытания.

Качество изображения телескопических систем оценивают тремя методами: по виду дифракционного изображения точки; по величине визуальной разрешающей силы и по качеству изображения местных предметов.

По виду дифракционного изображения точки, как правило, оценивают только качество приборов, применяемых в астрономии, для основной же массы телескопических приборов определяют визуальную разрешающую силу.

Определение визуальной разрешающей силы. Проверку разрешающей силы выполняют путем рассматривания изображения стандартной штриховой миры, установленной в фокальной плоскости коллиматора.

Для большинства приборов разрешающую силу определяют только в центре поля зрения и только для широкоугольных систем нескольких точках поля зрения.

У телескопических систем высшего качества фактическая разрешающая сила должна равняться теоретической.

Для всех других телескопических систем, например для биноклей или стереотруб, необходимо, чтобы разрешающая сила после окуляра равнялась или была меньше Г, т. е. обеспечивала только возможность использования собственной разрешающей силы глаза. В этих случаях разрешающую силу прибора рассчиты­вают по формуле

где Г — видимое увеличение телескопической системы.

Формула действительна для телескопических систем, у которых входной зрачок больше зрачка глаза. Дальнейшее увеличение

Рис. 8. Схема измерения разрешающей силы телескопической системы.

разрешающей силы считают нецелесообразным, поскольку глаз наблюдателя все равно не сможет ее использовать.

Схема установки для проверки разрешающей силы показана на рис. 13.

Установка состоит из коллиматора 1 с мирой, контролируемой телескопической системы 2 и дополнительной зрительной трубы 3 с увеличением 2— .