Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 108.
В этом случае может оказаться, что хотя последние отрезки, например в случаях С и Р, равны друг другу:
д^ = д^,
как это и должно быть в объективе с визуальной коррекцией, но фокусные расстояния в тех же лучах не равны друг другу:
Теперь в одной и той же фокальной плоскости построены два изображения в разных масштабах.
За меру хроматизма увеличения визуального объектива примем в этом случае величину
(325)
и будем чаще всего выражать ее в процентах фокусного расстояния, т. е. выражение (325) будем умножать еще на 100.
Хроматизм увеличения особенно вреден в объективах астрографов, предназначенных для целей точной астрометрии.
Действительно, при неустранениом хроматизме увеличения изображение звезды на краю поля зрения представляется в виде радиального спектрика. Если бы все звезды посылали излучения одинакового спектрального состава, то с учетом кривой излучения, кривой пропускания и кривой спектральной чувствительности пластинки эти спектрики изображались бы в виде вытянутого ядрышка с деградированными радиальными хвостами, а положе-
267
ние звезды на небе отождествлялось бы с положением «центра тяжести» ядрышка на пластинке; наводка нитей компаратора на центры ядрышек была бы достаточно однообразной и без заметной систематической ошибки, во всяком случае для звезд, близких к предельным.
Но в действительности мы имеем чрезвычайное разнообразие спектрального состава звездных излучений, обусловленное таким же разнообразием температур звездных поверхностей.
Если, упрощая задачу, пренебречь различием химического состава звезд и рассматривать их излучение как излучение «черного тела» температуры Г, то в силу закона смещения Вина спектральные кривые излучения звезд низкой температуры (красные звезды) и высокой температуры (голубые звезды) будут иметь противоположный ход в спектральном интервале, интересующем звездную фотографию.
Умножая эти кривые на коэффициенты спектрального пропускания земной атмосферы и оптики объектива астрографа и на коэффициенты спектральной чувствительности фотопластинки, мы получим существенно различные кривые для фотографического эффекта красных и голубых звезд с значительно смещенными один относительно другого максимумами.
В результате объектив с неустраненным хроматизмом увеличения будет изображать картину центров ядрышек для красных и голубых звезд в существенно различных масштабах, причем астроном бессилен ввести поправку на неравенство масштабов, так как ему неизвестны ни температура, ни спектральный класс миллионов фотографируемых звезд.
Вредность хроматизма увеличения усугубляется, когда фотографирование производится на сенсибилизированных пластинках, чувствительных к более широкой спектральной области.
Если объектив близок к системе бесконечно тонких соприкасающихся линз, то, как мы видели, ожидать в нем заметного хроматизма увеличения не приходится. Совсем не так обстоит дело в некоторых объективах, получивших тем не менее широкое распространение и признание в астрономии.
Рассмотрим в виде примера общеизвестный объектив типа Кларка, составленный из двух значительно раздвинутых линз К (крон) и Ф (флинт) (рис. 109). Значительный воздушный промежуток в объективе кларковского типа введен с единственной целью: дать возможность астроному, не извлекая линз объектива из оправы, протирать их внутренние поверхности в случае их запы-ления или запотевания.
Почти все крупные объективы — Иеркский, Ликский, старый Пулковский, изготовляемый новый Пулковский и др. - имеют кларковскую конструкцию, получившую всеобщее признание и примененную затем для целей астрофотографии без учета ее наиболее уязвимого места — значительного хроматизма увеличения, связанного с конструкцией.
2<38
Действительно (рис. 109), по выходе из кроновой линзы пучки разных цветов направляются в различные фокусы, а потому, пройдя значительный воздушный промежуток д, фиолетовый луч Н падает на флинтовую линзу заметно ниже голубого луча Р. Но если объективу придана фотографическая коррекция, то лучи Р и к должны в конце концов совместиться в общем фокусе Устранив таким образом хроматизм положения для
лучей Р и /г, мы получим заметное различие в фокусных расстояниях 1Г и /л, из которых первое короче второго, если объектив имеет конструкцию «крон впереди», и наоборот при конструкции «флинт впереди».
Мы рассмотрели сейчас хроматизм увеличения объектива с чисто фотографической коррекцией; совершенно те же рассужде-
Рис. 109.
ния, только отнесенные к другим спектральным областям, будут иметь место для объективов с любым другим видом коррекции.
Применив астрограф с объективом кларковского типа для такой, например, задачи, как фотографическое определение звездных параллаксов, мы обнаружим самые разнообразные «смещения» исследуемой звезды — в зависимости от ее положения относительно центра пластинки и в зависимости от спектрального класса этой звезды и звезд сравнения, но только не параллактическое смещение, если последнее мало, а хроматизм увеличения объектива велик.
Для устранения хроматизма увеличения в объективе с раздвинутыми линзами их должно быть по меньшей мере три, если толщины линз пренебрегаемо малы.
