Большая техническая энциклопедия
2 3 6
A N P Q R S U
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
КА КВ КЕ КИ КЛ КН КО КР КС КУ КЫ КЭ КЮ

Камерный объектив

 
Камерный объектив 7 собирает их в своей фокальной поверхности ( плоскости) в виде линий. Каждая линия представляет собой изображение щели и соответствует определенной длине волны. Совокупность этих линий называется спектром. Спектры излучения разных материалов различны.
Оптическая схема спектрографа ИСП-30. Камерный объектив изготовлен из собирательной и рассеивающей линз, разделенных воздушным промежутком.
Оптическая схема одно-призменного спектрального прибора. Камерный объектив 02 собирает лучи в своей фокальной плоскости, где располагается приемник излучения Ph. Спектр представляет в этом случае изображение входной щели в монохроматических лучах.
Камерный объектив 4 собирает эти пучки в своей фокальной плоскости, создавая на фотопластинке 5 последовательность монохроматических изображений щели - спектральные линии.
Камерный объектив 02 создает на экране Е, расположенном в его фокальной плоскости, совокупность монохроматических изображений входной щели S. В итоге получается пространственное разложение излучения в спектр.
Шкала спектрографа, сфотографированная на спектре. Камерный объектив жестко закреплен на основании прибора.
Камерный объектив 4 изображает систему колец в плоскости 5, в которой помещена круглая диафрагма. Камера откачивается с помощью вакуумной системы 10 и после откачки заполняется исследуемым газом.
Шкала спектрографа, сфотографированная на спектре. Камерный объектив жестко закреплен на основании прибора.
Спектры, сфотографированные правильно при помощи фигурной диафрагмы.| Спектры смещены при. Камерный объектив 8, тоже кварцевый, состоит из двух линз. Он собирает уже разложенные призмой пучки лучей ( монохроматические) в своей фокальной плоскости 9, которая совпадает с плоскостью эмульсии фотопластинки в кассете. На фотопластинке получается плоский спектр, что обеспечивает резкое изображение спектральных линий одновременно по всему спектру. Различие в фокусных расстояниях камерного объектива для разных длин волн не сказывается на четкости изображения линий на пластинке, так как конструктивно кассета расположена косо.
Уширение спектральной линии при расфокусировке. а фокальная поверхность перпендикулярна оси камерного объектива, б наклонная фокальная поверхность.
Пусть камерный объектив имеет диаметр D и фокусное расстояние F. Для простоты считаем, что фокальная поверхность перпендикулярна оси камерной линзы.
Пусть камерный объектив имеет диаметр D и фокусное расстояние F. Для простоты считаем, что фокальная поверхность перпендикулярна оси камерной линзы.
У камерных объективов исправляется сферическая аберрация, а также кома и астигматизм, так как из диспергирующей системы в объектив камеры входят параллельные пучки различных длин волн под различными углами. Кроме того, эти объективы должны быть рассчитаны так, чтобы поверхность изображений щели была близка к плоскости. Поэтому камерные ооъектпвы ( а особенно светосильные) всегда очень сложны и состоят из большого числа ( до семи) линз. Часто для исправления кривизны поля изображения спектра перед фотопластинкой устанавливаются специальные полевые линзы. Последние применяются в спектрографах, которые используются для исследования спектров малоинтенсивпых источников, например спектров свечения ночного неба. Светосильные объективы с относительным отверстием более 1: 3 можно рассчитать и изготовить только для видимой области спектра, так как существует большое число различных марок стекла, пригодных для создания компонент таких объективов.
Общий вид камеры УФ-89. Положение камерного объектива фиксируется по шкале, выведенной на корпус. На конце камерной части укреплена кассетная часть, в которой по вертикальным направляющим вручную может перемещаться кассетная рамка 11, в которую вставляется кассета или матовое стекло.
К камерному объективу также предъявляются высокие требования. Он должен давать резкое ( стигматичное) и достаточно плоское изображение спектра. Практически даже с применением сложных объективов часто не удается в достаточной степени выровнять фокальную поверхность.
В камерном объективе, где необходимо тщательное исправление комы, целесообразно использовать лишь схему рис. 36, а, имеющую меньшие габариты. Дальнейшее повышение светосилы ограничивается сферической аберрацией высших порядков.
Взаимное расположение объектива коллиматора и диспергирующего элемента. а выгодно, б невыгодно. Л - объектив, D - диспергирующий элемент.| Виньетирование наклонных пучков при недостаточных размерах камерного объектива. Обрезанные части пучков для X, и Х3 заштрихованы. У спектрографов камерный объектив всегда должен быть больше коллиматорного. Чем больше расстояние а, угловая дисперсия и исследуемая область спектра, тем больше должен быть камерный объектив. В ряде приборов виньетирование крайних участков спектра все же очень значительно. У монохроматоров диаметры обоих объективов должны быть одинаковыми.
Участок спектра в сближения фотометрируемых линий, поле зрения окуляра СТ-7. Уравнивание интенсивности линий осу-це 7треарамИкЧиСК - уИкрая ( р амВ Ществляют перемещением фотометри. Спектрограф имеет сменные камерные объективы с разными фокусными расстояниями.
Хроматизм положения камерного объектива вызывает только наклон поверхности изображения. Исправление хроматизма камеры обязательно лишь в спектрографе с дифракционной решеткой, если фокальная поверхность должна быть плоской.
Первая линза камерного объектива может стоять почти вплотную к последней призме.
Интервал перемещений камерного объектива легко установить из результатов предварительной визуальной фокусировки, если взять в качестве крайних положений такие, при которых фокусировка заведомо нарушена. Число последовательных фокусиро-вочных снимков получается делением этого интервала на остроту фокусировки. Если оно велико и снимки не умещаются на одной фотопластинке, операцию фокусировки можно разбить на два этапа: с более грубыми ( 5 х) перемещениями на одной фотопластинке и с более мелкими () на другой, около найденного на первой пластинке значения.
При установке камерного объектива в положение, при котором лучше всего фокусируется средняя часть спектра ( деление шкалы - 13 0), получаем ряд спектрограмм, соответствующих разному углу поворота кассеты.

При выбранном положении камерного объектива, но при различных углах наклона е фотопластинки, делается серия фотографий того же спектра. Рассматривая в микроскоп крайние участки полученных изображений спектра и сравнивая их, находят такой угол наклона, при котором все линии на спектрограмме окажутся одинаково резкими.
В фокальной поверхности камерного объектива расположен фотометр, оптическая система которого ( рис. 87 б) вторично строит изображение спектра перед окуляром. Фотометр позволяет ослаблять в случае необходимости любую из линий аналитической пары. Кроме того, можно сближать между собой в поле зрения аналитическую пару линий, что позволяет значительно повысить точность измерений.
В фокальной поверхности камерного объектива расположен фотометр, оптическая система которого вторично строит изображение спектра перед окуляром. Фотометр позволяет ослаблять в случае необходимости любую из линий аналитической пары. Кроме того, можно сближать между собой в поле зрения аналитическую пару линий, что позволяет значительно повысить точность измерений.
Большая фокусная длина камерного объектива ( FD 60 см) обусловливает довольно сильное искривление спектра; поэтому кассеты в этих приборах предусматривают изгибание пластинок.
Для выполнения хорошей фокусировки камерного объектива необходимо использовать источник света с большим числом интенсивных линий, достаточно равномерно расположенных по спектру, например дугу между железными электродами.
Спектрографы - в фокальной плоскости камерного объектива размещается фотопластинка, служащая для регистрации спектра.
Монохроматоры - в фокальной плоскости камерного объектива располагается вторая щель, которая выделяет или узкую спектральную область, или одну спектральную линию.
Действительно, увеличение относительного отверстия камерного объектива позволяет уменьшить экспозицию или же получить большее число спектрограмм в единицу времени, что, вообще говоря, дает возможность повысить точность измерений интенсивностей за счет многократных измерений, как и при увеличении высоты щели.
Различные типы диафрагм для ограничения высоты щели спектрографа. Основное требование, предъявляемое к камерному объективу, - это получение плоского спектра, ибо только в этом случае можно получить резкое изображение линий на фотопластинке, одновременно по всему спектру. Для стеклянных объективов для видимой области спектра соответствующий расчет и изготовление объективов не представляет особых трудностей. С кварцевыми РИС - 6 Взаимное располо-и кварцево-флуоритовыми объективами плоский спектр получить не удается; отступления при этом тем заметнее, чем больше фокусная длина объектива. Поэтому в спектрографах большой дисперсии обычно прибегают к выгибу пластинок с помощью специальных конструкций кассеты. Эти спектрографы требуют тонких, хорошо гнущихся пластинок. В некоторых моделях приборов приходится довольствоваться съемкой спектра последовательными участками. Для получения на пластинке нескольких спектров, камерная часть спектрографов, во всех конструкциях, допускает перемещение кассетной части в направлении, перпендикулярном направлению спектра. Кроме того, спектрографы снабжаются набором так называемых гартмановскйх диафрагм ( рис. 97 Ь, с, d), назначение которых обеспечить получение нескольких спектров, расположенных в точности в продолжении друг друга, что особенно важно для различного рода качественных анализов. Использование для этой цели перемещения кассеты, благодаря всегда имеющемуся перекосу подающего механизма, сопровождается некоторым смещением спектров, значительно затрудняющим их сопоставление.
В приборах, в которых диафрагмируется камерный объектив, ухудшение различимости линий за счет уменьшения разрешающей силы прибора может сказаться для краев спектра уже при сравнительно небольшом диафрагмировании. Так, например, для спектрографа Qu-24, при диафрагмировании относительного отверстия от 1: 15 до 1: 18, разрешимость линий в коротковолновой части спектра заметно уменьшается. Обусловлено это тем, что при диафрагмировании камерного объектива происходит неравноценное ослабление пучков лучей, соответствующих различным длинам волн: пучки лучей, соответствующие краям спектра, при диафрагмировании очень сильно усекаются. Таким образом, сравнительно небольшое изменение относительного отверстия объектива от 1: 15 до 1: 18 соответствует значительно более сильному уменьшению сечения коротковолновых пучков.
Таким образом, увеличение фокусного расстояния камерного объектива ( f), понижая светосилу спектрографа, увеличивает его линейную дисперсию. Последнее обстоятельство может быть весьма полезным, ибо вследствие зернистой структуры фотоэмульсий близкое положение изображений двух линий на фотопластинке затрудняет их различение.
Таким образом, увеличение фокусного расстояния камерного объектива ( /), понижая светосилу спектрографа, увеличивает его линейную дисперсию. Последнее обстоятельство может быть весьма полезным, ибо вследствие зернистой структуры фотоэмульсий близкое положение изображений двух линий на фотопластинке затрудняет их различение.
Изображение электродов должно быть в центре камерного объектива, который виден через прорезь кассетной части. В кварцевом спектрографе ИСП-28 оно смещено от центра вправо в сторону вершины призмы, но по высоте изображение электродов у всех спектрографов должно быть видно посередине объектива. Если это не так, то перемещают оба электрода вместе с соответствующей рукояткой штатива вверх или вниз, пока изображение электродов не окажется в центре объектива.
Изображение электродов должно быть в центре камерного объектива, который виден через прорезь кассетной части. В кварцевом спектрографе ИСП-28 оно см-ещено.

После установки призм проводят фокусировку, перемещая камерный объектив. Предварительную фокусировку удобно вести визуально, наблюдая в лупу с пяти - десятикратным увеличением спектр на поверхности матового стекла. Его помещают в оправе, заменяющей кассету спектрографа. Дальнейшая фокусировка проводится фотографически.
Положим для простоты, что оптическая ось камерного объектива перпендикулярна фокальной поверхности.
Геометрическое место этих изображений в фокальной плоскости камерного объектива и составляет спектр исследуемого излучения. Число изображений определяется числом монохроматических составляющих в спектре источника, а их интенсивность - спектральной яркостью излучения в каждой длине волны и параметром спектрального прибора - его светосилой. При источнике сплошного спектра изображения в отдельных длинах воли накладываются друг на друга и образуют в фокальной плоскости непрерывный спектр.
К выводу уравнения Лагранжа - Гельмгольца. При любой плоской фокальной поверхности фокусное расстояние камерного объектива / а, а следовательно, и величина геометрического увеличения / 2 / / i фокусирующей системы различны в различных областях спектра. В результате этого ширина s и высота / г о изображения щели, оказываются зависящими от - длины волны. При плоской фокальной поверхности и большой ширине спектра величина угла е также будет различной для разных уча - Рис 1 - 5 образование изображения стков спектра.
При образовании непрерывного спектра в фокальной плоскости камерного объектива происходит наложение друг на друга аппаратных функций от каждой монохроматической составляющей спектра источника.
Спектрофотометрическая установка с выходным коллиматором ПС-382. / - спектрограф ИСП-51. 2 - выходной коллиматор ПС-382. 3 - записывающее устройство. 4 - агрегат питания. 5-фотоумножители. 6 - усилитель. 7 - барабан мотора, вращающего призменную часть спектрографа. Ее другая разновидность - выходной коллиматор ПС-382 имеет камерный объектив с фокусным расстоянием: [ 2 800 мм, благодаря чему линейная дисперсия прибора возрастает почти в три раза. В зависимости от цвета свечения при помощи призмы полного внутреннего отражения спектр люминесценции может направляться на любой из этих фотоумножителей. На рис. 195 показан внешний вид этой установки.
Характер изображений звезд ( /, 2, 3, 4 в фокальных плоскостях рефлектора ( а и объектива камеры бесщелевого спектрографа ( б.| Схема бесщелевого спектрографа СП-80. Это требует увеличения размеров диспергирующего элемента и линз камерного объектива и затрудняет коррекцию оптической системы.
Кривизна спектральных линий, даваемых решеткой. Учитывая, что линия образуется в фокальной плоскости камерного объектива спектрографа с фокусом F, отклонение луча на угол Аф приводит к ее смещению вдоль направления дисперсии на величину AZ / Аф.
Линейная дисперсия пропорциональна угловой дисперсии и фокусному расстоянию камерного объектива Ркаы.
Гартмановская диафрагма для ограничения высоты щели и выделения ее различных участков со ступенчатыми ( а и с наклонным. В спектрографе предусмотрено перемещение щели относительно объектива коллиматора, камерного объектива относительно фотопластинки, поворот кассетной части вокруг вертикальной оси, лежащей в плоскости фотопластинки, поворот столика с призмой вокруг вертикальной оси. Ширина щели спектрографа устанавливается по шкале на ее барабане, цена деления которого составляет 0 001 мм.

В призменпых спектрографах зеркалами сравнительно редко пользуются в качестве камерных объективов.
Уф, достигших фотослоя, то уменьшение фокусного расстояния камерного объектива спектрографа Fz не приведет к увеличению точности регистрации малого числа квантов, поскольку увеличение освещенности сопровождается соответствующим уменьшением площади изображения щели на фотослое.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11