2.2.6. Зрительные и автоколлимационные трубы

1 2 1 2

3. 3

Рис.2.6

Конструктивно зрительная труба(ЗТ) идентична коллиматору, только вместо диафрагмы помещена сетка с окуляром. Hа Рис.2.6 приведены ЗТ с простым и автоколлимационным окулярами, где обозначены: 1- объектив ЗТ, 2- окуляр, 3- сетка, которая помещена в фокусе окуляра и совмещается с фокусом объектива. ЗТ, имеющая фокусировку с отсчетом в мм или диоптриях, наз. диоптрийной трубкой (ДТ). ДТ служит измерения сходимости лучей телескопических систем и других ее характеристик (N, 2y,2).

Характеристики зт

1.Увеличение - Г_Т =^_об ^_ок = Д / Д^ = tg^  tg; 2Д  Г_т  0,5 Д .

2.Угловое поле зрения - 2 = 2-40 град.

3.Относительное отверстие - Д / ^ = 1/5 - 1/15

4.Линейное смещение направляющих- h=(^_об  а)tg ,a-величина фокусировки, - допустимый угол наклона визирной оси.

5. Увеличение ДТ -Г_ДТ =4^х .

2.2.7. Измерительные микроскопы

Измерительные микроскопы (Рис.3.5) делят на две большие группы по их использованию при измерениях: визирные и отсчетные.

Отсчетные микроскопы служат для измерения малых предметов по шкале , находящейся в фокусе окуляра (внутри микроскопа).

Визирные микроскопы служат для измерения предметов путем перемещения предметного стола относительно измерительной шкалы, находящейся на неподвижном основании.

Характеристики микроскопов:

 1.Оптический интервал =160-190 мм .

F_об F_ок 2.Числовая апертура - А=nSin_A .

3.Разрешающая способность-а.

Рис.3.5 y^’ 4.Глубина резкости -T=  2A.

5.Увеличение микроскопа -Г_м=tgtgГ_ок_об=250^_ок^_об ;1000AГ_м250А

Визирные микроскопы делятся на 1-координатные, 2-координатные,3-координатные.Микроскоп состоит из 2-х основных узлов: окуляра и объектива, помещенных в едином корпусе и имеющих подвижки по оптической оси между собой и относительно предметного столика.

Раздел 3. Измерение характеристик оптического стекла Характеристики оптического стекла:

1.Коэффициент преломления - n_e(=0,546 мкм - зеленый, линия ртути).

2.Средняя дисперсия- (n_F - n_c) , n_F (=0,48 мкм - голубой, линия кадмия), n_c(=0,638 мкм - красный, линия кадмия).

3.Коэффициент дисперсии  =( n_e - 1 ) / (n_F - n_c ).

4. Показатель ослабления -Е (см).

5. Однородность оптическая.

6. Бессвильность(количество свилей).

7. Пузырность.

В УФ области n_e определяется для =0,365 мкм.

Для ИК области n_e определяется для =0,8 мкм ; 0,863; 0,9; 0,95; [1,0 -1,2 шаг 0,05 ] ; [ 1,3 - 2,6 шаг 0,1 ] ; [4 -12 шаг 1].

Для измерения коэффициента преломления и дисперсии применяются следующие методы с погрешностями- n:

- гониометрические n=0,000015,

- рефрактометрические n=0,0001,

- интерференционные n= 0,00001

3.1. Гониометрические методы

Наибольшее применение в высокоточных измерениях получили метод наименьшего отклонения и метод автоколлимации.

1. Метод наименьшего отклонения основан на определении min отклонения луча призмой (Рис4.1в).

а) Если луч, проходящий в призме,

 ₁^‘₁ ортогонален биссектрисе угла , то

 из Рис 4.1 имеем:

^‘₂₂ ^‘₁) +90-₂)=^‘₁+₂;

₁ ^‘₁ ₂ ^’₂  в) =₁-^‘₁ + ^‘₂-₂= ₁+^‘₂ ;

Рис 3.1 ₁ При min  ₁₌^‘_2; ^‘₁₌_2,

₁₌^‘₂ ^‘₁ , =2₁ - ;

Для входящего луча запишем

n=Sin₁ / Sin^‘₁ =Sin(/2+/2) / Sin(/2) (3.1)

Стандартом предусмотрено применять при измерении n призмы со строго установленными углами.

n	 1.65	1,65-1,75	1,75
	60o	50o	40o

Определим точность отсчета. Для этого прологарифмируем и продифференцируем (3.1) и заменим dx  х

ln n = ln Sin (/2/2) - ln Sin (/2)

dn/n =(Sin^-1(/2/2) Cos(/2/2))(d+d)/2 - Sin^-1(/2) Cos(/2) d/2

n= 0,5 n [ ctg(/2/2) ( - ctg(/2) ]

(3.2)

Способы измерения угла наименьшего отклонения:

1. Первый способ. Измерение угла .

1.Устанавливают призму на столике так, чтобы ось гониометра через биссектрису угла , а луч через середину стороны.

2. Методом автоколлимации или коллимации находят угол  .

3. Находят положение угла наименьшего отклонения луча ,которое отыскивается по неподвижному положению изображения щели коллиматора следующим образом:

- при вращении столика с призмой, например по часовой стрелке, изображение луча щели движется в ту же сторону до тех пор, пока не дойдет до положения, соответствующего углу наименьшего отклонения - при этом изображение луча щели останавливается и меняет свое направление (см.Рис3.1.б) на противоположное. Разница углов по лимбу между направлением Вх. и Вых. лучей - угол .

2. Второй способ. Измерение двойного угла 2

проводится аналогично предыдущему способу (вращением призмы и установлением момента перемены вращения изображения щели) в 2-х положениях - 1 и 2 , соответствующих прохождению луча через обе грани призмы (Рис.4.2).

2 Для измерения n c точностью 1,5 10^-5 необходимо

2 измерять углы с точностью- 2” (ГС-2) и иметь призму

1 с параметрами: h=10 мм, l=25мм (сторона).

Рис.3.2

3.1.2 Метод автоколлимации ( метод АББЕ)

С уть метода состоит в том, что изображение марки ЗТ и ее автоколлимационное изображение совмещают друг с другом.

  Из Рис.3.3 следует, что = ^‘.

n= Sin / Sin^‘ = Sin / Sin.

Рис.3. ‘ Точность измерения определится:

ln n = ln Sin - ln Sin

n / n = (Cos / Sin)  - (Cos / Sin) ,

n = n (ctg ctg ),

.