Интерферометры - Захарьевский А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
В конструкции интерферометра предусмотрен ряд грубых и микрометренных перемещений для юстировки прибора перед работой. Главнейшие пункты юстировки следующие.
173 1. Главная плоскость испытуемого объектива должна быть установлена над осью вращения Ю и фокальная плоскость объектива должна быть ориентирована параллельно линейке 13.
2. Расстояние от оси вращения 10 до линейки 13 должно быть равно фокусу объектива.
3. Центр зеркала 7 должен быть совмещен с центром ролика 12.
4. Изображение диафрагмы 1, даваемое объективом 5, должно быть совмещено с центром зеркала 7.
Фиг. 131. Схема интерферометра для испытания фотообъективов.
Так же как и в интерферометре для испытания телескопических систем (см. § 17), в данном случае могут быть получены яркие и контрастные полосы. Теоретически эта задача сводится к нахождению такого радиуса кривизны зеркала 7, при котором одновременно выполнены два условия:
1) расстояние от разделяющей пластинки 4 до зеркала 3 равно расстоянию от той же пластинки до изображения зеркала 7;
2) длины оптических путей в обеих ветвях интерферометра должны быть равны друг другу. В результате оказывается, что зеркало 7 должно быть установлено возможно ближе к испытуемому объективу, т. е. радиус кривизны зеркала должен быть почти равен фокусному расстоянию объектива. Ввиду этого интерферометр должен иметь несколько сменных выпуклых зеркал.
На фиг. 132,а, б, в и г приводится несколько фотографий полос, полученных с объективом «Индустар» 1 :4,5, /=210 мм; а=обозна-
OO
174 чает угловую величину поля зрения. Фиг. 132,а, и = O0 соответствует центру поля зрения. Для построения графика волновой аберрации необходимо отметить на снимке особенные точки рельефа — бугры, ямы и точки перегиба. Затем можно оцифровать полосы условными номерами N, обозначающими порядок интерференции. Изучая се-
6
Фиг. 132,1. Интерферограммы объектива «Индустар» (w=O0 и о=5°).
чение АА, надо провести через каждую полосу перпендикуляр к AA до встречи с соответственным уровнем боковой сетки. В результате получается профиль сечения волны, или, что то же, график волновой аберрации С как функции от h — высоты входа луча в объектив. Нетрудно заметить, что график волновой аберрации І' (см. фиг. 130) преобразуется в график фиг. 132, если центр сферы сравнения будет перенесен несколько ближе к объективу, чем это было указано на стр. 172.
178 Фиг. 132,6, и=5° соответствует удалению от центра поля на 5°, т. е. на 210 • tg 5°= 18 мм от центра пластинки
О 2 k 6 П
Фиг. 132,11, Интерферограммы объектива «Индустар» (о=10° и о = 15°).
Для фиг. 132,в, соответствующей v= 10°, построены волновые профили в двух взаимно перпендикулярных сечениях AA и ВВ.
176 В левой части снимка отмечен бугор ( + ), а в верхней и нижней частях две ямы (—). Построение понятно из фигуры.
При еще большем удалении от центра (фиг. 132,г, v=15°) наметившийся характер волнового рельефа выражен еще более резко. В средней части снимка имеется седловина (Nm 15,5), слева бугор (N=20), сверху и снизу —две ямы (N=6,5 и N^4) [10]. [111, [47], [60].
3. Интерферометр для испытания микрообъективов изображен на фиг. 133 [54]. В этом интерферометре также выдержан общий
принцип — ход лучей во время испытаний в точности соответствует условиям работы микрообъектива L2. Для этой цели перед объективом помещено покровное стекло Gi нормальной толщины (h= = 0,17 мм), посеребренное с внутренней стороны и наклеенное на вспомогательное стекло G2. Микрообъектив сфокусирован на серебряный слой. Ввиду того что по расчету при этом из объектива выходит сходящийся пучок лучей, в схему введена отрицательная линза Т, превращающая пучок в параллельный. В верхней ветви интерферометра находится корригированная вспомогательная линза Li, в фокусе которой установлено зеркало S1. Эта линза осуществляет поворот пучка лучей и приводит схему к случаю фиг. 50, / (или фиг. 49). Без линзы T схема относилась бы к случаю фиг. 50, VII, требующему весьма малых («точечных») входных диафрагм D1. В остальном интерферометр не отличается от фиг. 131.
12 А. Н. Захарьевский
177 Интерференционная картина рассматривается в плоскости выходного зрачка микрообъектива, который совпадает с задней линзой объектива.
Особенностью данной qxeMbi является то, что при ней нельзя получить прямолинейных полос, так как выходные зрачки, образующиеся в плоскости D2, не могут быть разведены в поперечном направлении. Это обстоятельство затрудняет испытание объективов, имеющих малые аберрации. Кольцеобразные полосы получаются за счет неточной фокусировки объективов L1 и L2 или линзы Т.
Выбор фокуса линзы L1 не безразличен, так как от него зависит размер отверстия D1 и, следовательно, яркость полос. Более подробный разбор показывает, что входные люки в пространстве предметов совпадают только в том случае, когда главные фокальные плоскости объективов L1 и L2 находятся на одинаковых расстояниях
Фиг. 134. Схема В. П. Линника для испытания объективов.
от разделяющей пластинки М. В данном случае речь идет не о фокальных плоскостях, совпадающих с зеркалами Si и G1 (которые можно назвать внутренними), а о внешних фокальных плоскостях. Как видно, схема фиг. 133 не удовлетворяет этому условию. При равенстве расстояний до внешних фокусов схема приводится к случаю фиг. 50, IV, допускающему неограниченные размеры входного зрачка. Так как оптическая длина ветвей интерферометра во всех случаях должна быть приблизительно одинакова, то необходимо, чтобы фокус линзы L1 был по возможности мал.
