Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Если апланатические предфокальные системы были известны до моих работ, то на апланатические зафокальные системы пока никто не оспаривал моего авторства.
В то же время последние системы, как было показано выше, имеют наибольший практический интерес, так как их вогнутые эллиптические зеркала могут быть изготовлены просто, точно и дешево.
Из трех таких спроектированных телескопов только один был исследован по звездам и проявил все преимущества апланати-ческой системы; два других телескопа должны были вступить в строй летом 1941 г., но война законсервировала эту работу. Наибольший из них, построенный для Ереванской обсерватории* и, кстати сказать, достаточно солидно оформленный в части механики, имеет диаметр отверстия 400 мм и относительное отверстие около 1 : 3.2.
Его оптическая схема приведена на рис. 132, а, которая затем усложнена добавлением диагонального зеркала С, введенного по конструктивным соображениям (рис. 132, б). Излом оси с помощью зеркальца С позволяет увеличить размеры зеркала В, что оказывается выгодным для остаточных аберраций и не вызывает при этом чрезмерного экранирования пучка; кроме того, при такой конструкции фотопластинка, расположенная в фокусе Р', не подвергается вуалирующей засветке паразитными лучами света. На рис. 132, б, жирными линиями изображены схематические контуры инструмента.
Приведем конструктивные элементы системы ереванского апла-натического телескопа:
зеркало А: = 400, ^ = 1600, е? = 0.71065; |
зеркало В: /)2 — 270, = 579.19, в| = 0.16788; '
Г 5 -=-470.59, 5' = +752.94, А = 1270.59, | | а = -1.7, р = —0.6, ^=1280. Л1 = 1 : 3.2. )
система в целом
Сферическая аберрация в системе исправлена безупречно; остаточная кома ничтожно мала; астигматизм того же порядка, что и в эквивалентном одиночном параболическом зеркале, зато кривизна поля исправлена удовлетворительно, а потому фотографирование производится на плоских пластинках. В дальнейшем, по примеру А. Кудера, следует поискать решения с исправлением астигматизма системы.
Приведенная здесь апланатическая система является одним из возможных вариантов и притом, как показали исследования, далеко не наилучшим.
* Ныне это Бюраканская астрофизическая обсерватория АН Арм. СССР. — Прим. ред.
314
Попробуем произвести сравнительную оценку трудности ретуши зеркал в апланатических телескопах различных систем. Но здесь мы сразу же сталкиваемся с неопределенностью: по какому признаку считать одну систему эквивалентной другой. Укажем на две принципиально различные эквивалентности:
1) две системы одинакового диаметра эквивалентны, если имеют одинаковое относительное отверстие А^В/Р, — это принцип эквивалентности светосил инструментов;
Рис. 132.
2) две системы одинакового диаметра эквивалентны, если имеют одинаковую длину инструмента, лучше всего характеризующуюся расстоянием А между вершинами главного и вторичного зеркал, — это принцип эквивалентности габаритов инструментов.
Поэтому проведем сравнение асферичностей зеркал различных систем апланатических телескопов раздельно по каждому из двух принципов; но прежде выпишем для удобства расчетов сводную таблицу формул конструктивных элементов апланатических систем (табл. 65).
Проведем сперва сравнение, построенное на принципе эквивалентности светосил систем. За образец сравнения примем параболическое зеркало диаметра В и относительного отверстия
л О
/—у. (390)
У такого зеркала согласно (370) асферичность определяется величиной
315
(З'Я)
Примем последнюю величину за единицу для измерения асферичностей главных и вторичных зеркал апланатических систем, имеющих такие же диаметр и относительное отверстие, что и взятый за образец одиночный параболоид — Аг= А). Но в таком случае из (390) и табл. 65, строки 10 получаем
Л1 = 2/р, (392)
где Р есть абсолютная величина р.
Таблица 65
п.п. Конструктивные элементы Формула
1 Квадрат эксцентриситета главного зеркала 232 1 1 а — 1
2 Квадрат эксцентриситета вторичного зеркала , (3 + 1)* 23* — (3 — 1,2 (3_1)3(я_1)
3 Параметр положения вторичного зеркала
4 Параметр положения фокуса системы
5 Сопряженные отрезки
6 Радиус кривизны при вершине вторичного зеркала «(Р-1)
7 Расстояние между вершинами зеркал
8 Фокусное расстояние системы р--L
9 Диаметр отверстия систем 1,1
10 Относительное отверстие системы Яг
Поэтому конструктивные элементы 50, з'0, Й2 и А табл. 65 примут следующий вид:
д.
2/Р
12 —а (р — 1) *
где р есть абсолютная величина В. 316
а— 1
(393)
Асферичность главного зеркала согласно (370), (392) и табл. 65 строка 1 может быть представлена в виде
512,Йз 4096/3р3
Обозначим через аг отношение формул (394) и (391), т. е введем коэффициент
(&д)тах
1)шах = ГТТХГ =-,^я. • (394)
8° * итах
(395)
характеризующий величину асферичности главного зеркала системы, измеренной в асферичности эквивалентного параболоида, принятой за единицу. Так как />х = то
*-у(р+ггт)- <396>
Таким же образом для вторичного зеркала, если его диаметр равен Б2% найдем
