Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Астрономия -> Мaксутов Д.Д. -> "Астрономическая оптика" -> 120

Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.

Maксутов Д.Д. Астрономическая оптика — М.: Наука, 1979. — 395 c.
Скачать (прямая ссылка): astronomicheskayaoptika1979.djv
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 126 .. 145 >> Следующая

У апланатических зеркальных телескопов огромное будущее, так как только они позволят осуществить сверхмощные и свето-
320
сильные инструменты с полями первоклассных фотографических изображений, достаточными для практических целей.*
Нужно помнить, что увеличение площади полезного ПОЛЯ в п раз равносильно возможности за одно и то же время работы инструмента и астронома либо накопить в п раз больший фотографический материал, либо в п раз удлинить время экспозиции для одного и того же фотографируемого материала и таким образом повысить проницающую способность инструмента.
\ \ A = const \ а = ±4 \ \ \ ¦ V 6 5 4 3 2 1 7 * / і У /, ^У /°г / і 1--1-
'4 -3 -2 Л -/ ---'г н з и
- -1
- -2
/ - -3
-4
- -5
-6
Рис. 135.
Если в обычном (неапланатическом) телескопе полезное поле ограничено комой, то в телескопе апланатическом оно ограничено менее вредной аберрацией — астигматизмом, что благоприятствует значительному увеличению площади полезного поля. Полезное поле может быть еще больше увеличено, если в системе исправлен астигматизм.
В виде иллюстрации произведем сравнение полезных полей апланатического телескопа, конструктивные элементы которого были приведены выше (389), и эквивалентного параболического зеркала, т. е. зеркала, имеющего /)=400, А=1 : 3.2, е2=1.
* Последующие 30 лет полностью подтвердили это пророческое высказывание Д. Д. Максутова. В настоящее время построено и строится большое количество крупных апланатических телескопов диаметром до 4 м. — Прим. ред.
21 Д. Д. Максутов
321
У такого параболического зеркала, как это следует из выражения (162), пятно комы имеет в радиальном направлении поля размер
Зрп — 23Ли? мм. (412)
У апланатического телескопа (389) размеры пятен астигма-тичного изображения, как показывает тригонометрический расчет, равны
26 = 510м;2 мм. (413)
Действие комы параболического зеркала и астигматизма апланатической системы уравнивается, когда Зрп=2Ь, что наступает для угла
и> = 0.046 = 2964, (414)
при этом полное поле зрения имеет угол 2^=5?28. При таком поле
Зрп = 2Ъ = 1.08 мм, (415)
что совершенно недопустимо для высококачественных астрофотографий.
Будем снижать угол поля зрения до таких значений, при которых, например, Зрп = 15 мкм и 26 = 15 мкм, что позволит считать систему достаточно совершенной, «современной» фотографической системой; полученные в этом предположении поля назовем предельными или допустимыми полями и определим их из выражений (412) и (413):
н>пшх = 0.00064 = 2^2 (при Зрп = 15 мкм), (416)
и>тах =0.00172 = 5^9 (при 26 = 15 мкм), (417)
Таким образом, поперечник поля безупречных изображений у апланатической системы в 2.68 раза, а площадь поля в 7.2 раза больше, чем у параболического зеркала.
Подсчитанный таким образом выигрыш в площади поля в 7.2 раза говорит в пользу апланатических телескопов, но найденное нами преимущество оказывается сильно преуменьшенным по следующим причинам:
1) взятая в качестве примера аплапатическая система является случайной и далеко не наилучшей (по астигматизму) из возможных ;
2) как мы помним, симметричные и равномерно засвеченные пятна астигматического изображения позволяют производить точные измерения положений звезд даже в случае больших размеров пятен, чего несимметричные пятна комы никак не допускают, поэтому в действительности, даже в рассмотренном выше примере, коэффициент преимущества будет значительно превышать число 7.2;
3) с ростом диаметра телескопа коэффициент преимущества значительно возрастает; а так как рассмотренная система имеет сравнительно скромный диаметр (#—400), то для гигантских инструментов, которые и интересуют современную астрофизику,
322
выигрыш при переходе от неапланатического телескопа к телескопу апланатическому, хотя бы и с неисправленным астигматизмом, во много раз превысит число 7.2.
Нам предстоит в ближайшие годы построить телескоп с поперечником не менее 3 м. Никакого иного решения, кроме зеркальной системы, для этого телескопа придумать нельзя при современном состоянии техники стекловарения. Такой телескоп должен быть апланатическим, что со всей очевидностью вытекает из всех предыдущих рассуждений. Для апланатических телескопов мы наметили ряд схем и можем приступить к проекту телескопа, руководствуясь при этом следующими соображениями, часто идущими в разрез одно другому:
1) желательна наименьшая длина инструмента, так как от нее зависит не только стоимость, размеры, вес, жесткость и точность механических частей телескопа, но и стоимость здания обсерватории и ее купола, растущая приблизительно пропорционально 21/2 степени диаметра купола;
2) желательна высокая светосила инструмента — не чрезмерно высокая, при которой предельное время экспозиции сильно сокращается из-за вуали от свечения ночного неба и при которой масштаб изображения мал, но все же достаточно высокая, вероятно, порядка 1 : 2.5—1 : 3.5;
3) при всем этом желательна возможно меньшая асферичность зеркал;
4) асферические зеркала должны иметь такую форму поверхности, которая позволила бы применить к их исследованию наиболее простой, дешевый, чувствительный и надежный контрольный метод;
Предыдущая << 1 .. 114 115 116 117 118 119 < 120 > 121 122 123 124 125 126 .. 145 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed