Телескопические системы

Телескопические системы, или зрительные трубы, это наиболее распространенная группа оптических приборов, используемая для самых разнообразных целей и выполняющих роль как самостоятельных приборов, так и составных частей более сложных оптических устройств.

Принцип действия телескопических систем вытекает из двух требований, предъявляемых к ним в процессе эксплуатации.

1. Телескопическая система предназначена для наблюдения далеких предметов, диаметр входного зрачка мал по сравнению с расстоянием до наблюдаемого предмета, поэтому допустимо считать переднюю апертуру системы равной нулю и предполагать, что в ее входной зрачок входят параллельные пучки света.
2. Телескопическая система является визуальным прибором. Если глаз человека эмметропический и его дальняя точка лежит на бесконечности, то для устранения утомления глаза напряжением аккомодации необходимо, чтобы изображение располагалось также на бесконечности. А это значит, что окуляр прибора должен покидать параллельный пучок лучей и, следовательно, задняя апертура системы также должна быть равной нулю.

Вот из этих условий и строится оптическая схема телескопической системы. На рис. 7.1.1 показана принципиальная схема простейшей телескопической системы, составленной из двух компонентов: объектива, главные плоскости и и окуляра – главные плоскости и .

Как известно, для того чтобы луч выходил из системы параллельно оптической оси необходимо его прохождение через передний фокус окуляра. Луч же, попадающий в оптическую систему параллельно оси, проходит через задний фокус объектива. Отсюда вытекает, что в телескопической системе задний фокус объектива и передний фокус окуляра должны быть совмещены.

Если мы будем перемещать предмет вдоль оптической оси, то вследствие рассмотренного хода лучей изображение не изменит своей величины, то есть для телескопической системы линейное увеличение, равное, как видно из рисунка, отношению фокусных расстояний компонентов, остается постоянным

.

А отсюда вытекает, что линейное увеличение в зрачках также является постоянной величиной.

.

Как было показано, связь между линейным и угловым увеличениями всякой оптической системы выражается формулой

Следовательно, угловое увеличение телескопической системы также постоянно и равно

При :

Дата добавления: 2015-06-04