Изучение зрительной трубы

Таблица 2

Упражнение 2

Определение поля зрения оптической трубы

Для определения поля зрения трубы её фокусируют на стенную линейку с делениями и замечают. Сколько делений этой линейки видимы в трубу. Затем измеряют рулеткой расстояние от объектива трубы до линейки. Если число делений линейки, видимых в трубу, равно , а расстояние от трубы до линейки равно , то поле зрения оптической трубы, выраженное в градусах, определяется формулой: .

Измерения повести не менее 3-х раз и результаты занести в таблицу 3.

Таблица 3

Упражнение 3

Определение разрешающей способности оптических систем

Идеальная оптическая система, то есть такая система, которая не обладает аберрациями, согласно правилам геометрической оптики отображает каждую точку предмета (источника света) в виде точки. Идеальной оптической системой можно считать систему, в которой отображение производится параксиальными лучами. Отсюда следует, что, чем меньше отверстие системы, тем лучше должно быть изображение с точки зрения законов геометрической оптики.

Однако, как следует из теории дифракции на круглом отверстии, даже при идеальной оптической системе, то есть такой, в которой отсутствуют какие-либо аберрации, точечный источник отображается в виде кружка, угловая величина радиуса которого равна по первому дифракционному максимуму: ,

где –диаметр отверстия системы, а в случае линзы или зеркала (объекти ва) –диаметр входной линзы телескопа (микроскопа).

Если два точечных источника света находятся на угловом расстоянии, y то это принимается в качестве условия предельного разрешения двух близких светящихся точек (или двух близких точечных предметов).

Рис. 2 .

На рис. 2 показано дифракционное изображение двух точечных источников А1 и А2, удаленных друг от друга на расстояние , даваемое идеальной линзой (зеркалом или вообще оптической системой), имеющей диаметр оправы или диафрагмы (входного зрачка) . При таком расположении изображений наблюдаемых точечных источников А1 и А2, дифракционное изображение каждого из них будет иметь диаметр (рис. 2). Поэтому при выбранном условии предельного разрешения максимум интенсивности в дифракционном изображении одной точки () располагается над минимумом интенсивности другой точки () и наоборот. Посредине результирующая интенсивность будет равна приблизительно 80% от интенсивности в максимуме (рис. 2). При этом наблюдатель ещё может различать два изображения. Если дальше сближать точки А1 и А2, то имевшийся между и минимум результирующей интенсивности исчезает и оба изображения сольются в одно, то есть не будут восприниматься раздельно.

Таким образом, угловое расстояние между двумя светящимися объектами (точечными): или ,

является пределом разрешения данной линзы (зеркала, телескопа, сложной оптической системы). Величина обратная принимается за разрешающую силу оптической системы:

.

Учитывая, что максимум спектральной чувствительности глаза приходится на =5,6×10-4мм, предыдущую формулу можно записать так

где ;

-диаметр оправы, диафрагмы, входного зрачка, линзы, выраженный

в мм.

В этом случае величина разрешающей силы указывает какое количество равноудаленных точек предмета, изображаемых линзой раздельно, приходится на единицу углового расстояния.

 Скачать реферат