Астрономическая оптика - Мaксутов Д.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому в качестве объекта для наблюдений следует брать искусственную двойную звезду. Двойная звезда была мною выполнена в виде двух отверстий (в фольге) диаметром около 60 мкм при их взаимном расстоянии / около 1400 мкм. Такие «звезды» и при таком расстоянии достаточно близки к точкам, для которых выведены формулы разрешаемых углов, а расстояния от объекта до глаза наблюдателя, оказывающиеся порядка 1—2 м, достаточно велики, чтобы измерять их просто и с необходимой точностью и чтобы не прибегать к смене очков при их изменениях.
Для повышения монохроматичности изображения сзади искусственной двойной звезды следует расположить зелено-желтый светофильтр с максимумом пропускания вблизи X—0.555 мкм. Двойную звезду следует засветить сзади от электрической лампы с помощью конденсора так, чтобы со стороны наблюдателя и в пределах достаточного телесного угла каждая из звезд представлялась одинаково яркой.
Теперь переходим к наблюдению и разрешению звезды при различных диаметрах с1г действующего отверстия глаза, изменяя расстояние Ь между глазом и двойной звездой до тех пор, пока она не представится разрешаемой на пределе. Зная расстояние / между точечными отверстиями в фольге тест-объекта и зная расстояние Ь между объектом и глазом, определяем предельный угол разрешения рт как функцию диаметра йг действующего отверстия
* Большую путаницу в вопросе о разрешающей силе глаза внесли так называемые кольца Ландольта, применяемые физиологами для измерения якобы разрешающей силы глаза. В действительности кольца Ландольта позволяют говорить о различающей, но никак не о разрешающей силе глаза, и к ним совершенно неприменимы формулы р=120" Ю или р = 140'7/). Кольца Ландольта — это усложненный случай рис. 15, поэтому неудивительно, что они часто дают значение для «разрешаемого» угла р, близкое к 20", т. е. величину, несовместимую не только с оптической теорией реального глаза, но даже с дифракционной теорией идеального глаза.
157
глаза. Расстояние I измерено на компараторе; расстояние Ь измеряется стальной (жесткой) рулеткой или на оптической скамье со шкалой и с передвижной кареткой.
Остается рассказать о способе диафрагмирования зрачка до того или иного значения йг, для чего на рис. 57 схематически пояснена примененная методика.
В пластинке А засверлен и тщательно обработан ряд конических отверстий 2, 2, 3, 4 и т. д. Диаметры отверстий точно измерены на компараторе. Расстояния между осями отверстий одинаковые, а диаметры отверстий возрастают по заранее выбранной геометрической прогрессии так, что наименьшее отвер-
Рис. 57.
стие имеет, например, около 0.5 мм, а наибольшее — около 5 мм. Глаз наблюдателя (Г) располагается сзади'любого из отверстий и наблюдает двойную звезду. Но при 10-кратном различии в диаметрах крайних отверстий получилось бы стократное изменение яркости наблюдаемой звезды, а это совершенно недопустимо для получения сравнимых и строгих результатов. Поэтому для выравнивания световых потоков, проходящих через отверстия различного диаметра, вплотную к пластинке А присоединяется грубый фотометрический клин В, стеклянный, желатиновый с красителем или фотографический, выбранный с такой константой, при которой происходит приблизительное уравнивание потоков, проходящих через крайние отверстия. Если это достигнуто для крайних отверстий, то при принятом нами способе изготовления диафрагмы А то же самое оказывается достигнутым и для остальных отверстий с большей, чем это необходимо, точностью.
Так мы устраняем произвол из-за различия величины световых потоков.
Возможны и другие способы изменения величины светового потока, проникающего через отверстия диафрагмы в глаз. Так, удовлетворительный результат дает наблюдение поляризованной
158
двойной звезды с помощью анализатора у глаза наблюдателя, причем в качестве поляризатора и анализатора можно применять поляроиды; или еще возможен способ регулирования яркости двойной звезды с помощью реостата в цепи осветительной лампы.
; Но наиболее рациональным оказывается комбинированный способ клина в сочетании с поляроидами или с регулировкой накала лампы реостатом, так как он позволяет переходить от «слабой» двойной звезды к «яркой», — одинаково яркой или слабой для всех отверстий диафрагмы А.
і і_і_і і_і_
0 , 1 г 3 4 5 6 а1гзмм
Рис. 58.
Большое число экспериментов позволило установить следующие значения предельного угла разрешения, которые наносим в виде 13 точек на рис. 58, соответствующих 13 значениям диаметров йг примененной диафрагмы. Сплошная кривая рисунка хорошо характеризует предельное разрешение рТ как функцию диаметра йТ действующего отверстия глаза. Пунктирная кривая изображает таким же образом теоретическое предельное разрешение, вычисленное по формуле (20), которое обозначим через рТ. Как видим, кривые расходятся и тем сильнее, чем больше диаметр зрачка.
Отставание одной кривой от другой удобно характеризовать отношением рт1рт; этот коэффициент всегда больше единицы и численно показывает, во сколько раз практическая разрешающая сила невооруженного глаза меньше теоретической. Коэффициент рт/рт изображен на том же рисунке в виде точечной кривой.
