Методика выполнения работы

1. Собрать установку согласно рис. 3.

1 – осветитель; 2 – коллиматор; 3 – зрительная труба

Рис. 3. Схема установки коллиматора на «бесконечность»

2. Включить осветитель 1.

3. Взаимными перемещениями установить соосно контролируемый коллиматор и зрительную трубу.

4. Наблюдая в окуляр зрительной трубы, подвижкой окуляра вдоль оптической оси установить ее сетку резко по глазу; установить отсчет по шкале кремальерного механизма зрительной трубы, соответствующий положению «бесконечность».

5. Наблюдать сетку коллиматора в поле зрения зрительной трубы, при необходимости найти ее изображение.

6. Подвижкой кремальеры коллиматора добиться резкого изобра-жения сетки коллиматора в поле зрения зрительной трубы;

7. Подвижкой кремальеры зрительной трубы сделать не менее пяти наведений на изображение сетки коллиматора и снять отсчеты А₁…А₅ по шкале зрительной трубы, вычислить разности по формуле Δ_i = A₀ – A_i. Найти среднее арифметическое этих отсчетов Δ_ср.

Отсчет Δ_ср, установленный на шкале кремальерного механизма, соответствует положению «бесконечность» коллиматора для видимой области спектра.

По вышеописанной методике производится установка зрительной трубы на «бесконечность».

Лабораторная работа 2. Установка автоколлимационной зрительной трубы на «бесконечность»

Целью работы является установка методом автоколлимации тест-объекта в фокальную плоскость объектива автоколлиматора и определение отсчета по шкале кремальерного механизма, соответствующего положению «бесконечность».

Автоколлиматор

Системы, проектирующие изображение объекта с помощью отражающей поверхности в плоскость самого объекта, называются автоколлимационными (автоколлиматорами) [6].

Автоколлимационная оптическая система имеет более высокую чувствительность по сравнению с обычными коллимационными контрольными оптическими системами.

Автоколлиматоры применяют при контроле плоскопараллельности, клиновидности и углов призм, прямолинейности направляющих, плоскостности поверхностей, взаимного углового расположения осей и плоскостей изделий в устройстве, для центрирования оптических деталей и узлов, при юстировке оптических приборов.

Автоколлимационная зрительная трубка представляет собой трубу со специальным окуляром, который называется автоколлимационным.

Сущность автоколлимации заключается в самонаведении посылаемого светового пучка оптической системы на свою же визирную ось. Автоколлимационный окуляр вводят в оптическую систему для того, чтобы наблюдать совмещение автоколлимационного изображения предмета (тест-объекта) с самим предметом в фокальной плоскости объектива коллиматора. Автоколлиматор (рис. 4) состоит из объектива 1, светоделительного кубика 2, склеенного из двух прямоугольных призм, причем в плоскости склейки одна из гипотенузных граней полупрозрачна (нанесен тонкий слой алюминия). За кубиком в фокальной плоскости объектива установлена сетка 3 с перекрестием и делениями, за сеткой находится окуляр 4. Вторая сетка 5 установлена между источником света 6 и кубиком в фокальной плоскости объектива. На этой сетке сделан прозрачный крест на слое алюминия.

1 – объектив; 2 – светоделительный кубик; 3, 5 – сетка; 4 – окуляр; 6 – источник света

Рис. 4. Схема автоколлиматора

Принцип действия автоколлиматора состоит в следующем. Световой пучок от источника света 6 освещает сетку 5, отражается от грани кубика 2, проходит объектив 1 и параллельным пучком падает на зеркало.

Отразившись от зеркала, лучи в обратном ходе образуют в фокальной плоскости объектива, где установлена измерительная сетка 3, автоколлимационное изображение сетки 5 с крестом.

Если плоскость зеркала перпендикулярна оптической оси автоколлиматора, то центр изображения креста сетки 5 будет совпадать с центром измерительной сетки 3. Если контролируемое зеркало установлено с погрешностью относительно оптической оси автоколлиматора, то отраженный от него пучок лучей в обратном ходе пойдет под углом 2 к первоначальному направлению, и изображение креста сетки 5 не будет совпадать с перекрестием измерительной сетки 3.

Если сетка 5 не лежит в фокальной плоскости объектива 2 автоколлиматора и смещена на величину Χ' от фокальной плоскости (рис. 5), то из объектива будет выходить сходящийся пучок лучей с углом сходимости α. Отраженные от зеркала 1 лучи возвратятся в объектив под углом 2α, но с другим знаком сходимости, то есть в нашем случае – расходящимся пучком, и изображение сетки 4' будет нерезким.

Как видно, автоколлимационное изображение сетки 4' спроектировано в плоскости, расположенной по другую сторону от заднего фокуса объектива на расстоянии 2Χ' от визирной сетки 5.

Для получения резкого изображения сетки 4 необходимо кремальерной подвижкой сместить окулярную часть трубы к объективу на величину Χ'.

Перед аттестацией автоколлиматора необходимо убедиться, что в автоколлимационном окуляре оси визирной и автоколлимационной сеток параллельны между собой и плоскости делений сеток находятся на одинаковых расстояниях от соответствующих сторон призмы-куб.