Рассматриваются общие закономерности, справедливые при больших полях зрения, и свойства главнейших конструктивных элементов, входящих в различные оптические приборы, применительно ,. к большим полям зрения.
Последняя часть книги содержит материал, позволяющий решать основные технические вопросы при разработке систем с повышенными оптическими характеристиками.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся расчетами оптических систем, работников лабораторий и может быть полезна студентам оптических факультетов высших учебных заведений.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие оптического приборостроения по сравнению с другими областями приборостроения отличается некоторым своеобразием.
Разработкой оптики первоначально занимался узкий круг специалистов, работавших непосредственно на оптических заводах, и методы, с помощью которых производились расчеты, оставались в сфере этих заводов.
Этому способствовала и специфика оптико-механического производства — возможность использования одного и того же расчета оптики в различных приборах и на разных предприятиях в течение длительного времени.
Например, расчет оптики шестикратного бинокля, сделанный еще в прошлом столетии, не утратил своего значения до наших дней; расчет портретного объектива, выполненный Пецвалем в 1840 г., устарел лишь к 1920—1930 гг., оправдывая себя на протяжении чуть ли не целого столетия.
Основная номенклатура оптических систем также была невелика и почти полностью разработана в прошлом столетии.
Весьма показательно, что к началу первой мировой войны союзные державы оказались в весьма затруднительном положении, так как они не имели своей сколько-нибудь развитой оптико-механической промышленности. Война заставила Англию, Францию, Россию создавать и развивать свои оптико-механические заводы; но на первых порах эти заводы не вели самостоятельных расчетов оптики, прибегая к копированию уже имевшихся образцов.
Подобное положение не могло способствовать развитию расчетов оптики, которое заметно замедлилось и свелось в основном к разработке фотографической оптики.
Большая трудоемкость сколько-нибудь серьезных работ по усовершенствованию того или иного расчета оптики, посильная лишь коллективам специализированных вычислительных бюро, также не способствовала развитию этого дела.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................... 3
Часть I. Геометрическая широкоугольная оптика
Глава I. Солинейное сродство при больших полях
§ 1. Основные положения........................... 5
§2. Понятнее фокусных расстояниях вдоль главного луча.......... 7
§ 3. Формулы для сагиттальной плоскости.................. 11
§ 4. Условие изображения бесконечно малого предмета на оси широкими пучками лучей................................. 13
§ 5. Изменение кривизны поля при изменении увеличения.......... 14
Глава II. Оптика узких астигматических пучков
§ 6. Узкие пучки в меридиональной плоскости. Вывод меридионального
инварианта................................. 15
§ 7. Узкие пучки в сагиттальной плоскости. Вывод сагиттального инварианта 17 § 8. Вывод соотношений для фокусных расстояний одной преломляющей
поверхности............•..................... 18
Глава III. Одна линза в воздухе
§ 9. Тонкая линза в воздухе при зрачке, совпадающем с линзой....... 21
§ 10. Случай линзы с острым краем, работающей в положении наименьшего
отклонения луча.............................. 24
§11. Объектив Гипергон............................ 26
§ 12. Концентричные линзы.......................... 29
§ 13. Линзы с апланатическими поверхностями................ —
§ 14. Определение сагиттальных и меридиональных фокусных расстояний
на главном луче, проходящем через острый край линзы......... 31
Глава IV. Формулы перехода от одной преломляющей поверхности
к другой
§ 15. Формулы перехода в меридиональной плоскости............ 37
§ 16. Определение фокусного расстояния вдоль главного луча и расстояния
от последней преломляющей поверхности до фокуса.......... 39
§ 17. Линзы конечной толщины........................ 40
§ 18. Формулы перехода в сагиттальной плоскости.............. 41
Часть II. Ограничение световых пучков при больших полях
зрения
Глава V. Виньетирование
§ 19. Виньетирование в одном и том же пространстве............. 43
§ 20. Численное определение виньетирования................. 46
325
Глава VI. Аберрационное виньетирование
§ 21. Изображение диафрагмы оптической системой............. 54
§22. Определение аберрационного виньетирования.............. 59
§ 23. Аберрационное виньетирование в случае отсутствия дисторсии ... 62
Глава VII. Образование изображения широкими пучками лучей при большом поле зрения
§ 24. Образование изображения в меридиональной плоскости при отсутствии аберраций, нарушающих резкость изображения, и отсутствии кривизны поля............................... 67
Глава VIII. Светосила и светораспределение по полю зрения
§ 25. Светораспределение по полю зрения в случае тонких световых пучков 70
§ 26. Светосила системы при широких пучках лучей............. 75
§ 27. Потери на отражение от поверхностей линз............... 78
§ 28. Просветление оптики........................... 79
§ 29. Потери света на поглощение в стекле................... 80
Часть III. Учение об аберрациях Глава IX. Некоторые общие сведения из волновой теории света
§ 30. Основные определения.......................... 82
§ 31. Волновые аберрации........................... 87
§ 32. Зависимость между волновыми и геометрическими аберрациями 90
Глава X. Разбор аберраций наклонного пучка
§ 33. Астигматизм................................ 94
§ 34. Кома.................................... 98
§ 35. Сочетание комы с астигматизмом..................... 105
§ 36. Сферическая аберрация.......................... 107
§ 37. Сферическая аберрация пятого порядка на оси системы........ 115
§ 38. Переход от поперечных аберраций к волновым аберрациям....... 119
Глава XI. Образование дифракционного изображения
§ 39. Оценка величины волновых аберраций. Условие Рэлея. Критерий
Штреля. Величина площади зрачка, удовлетворяющая условию Рэлея 123
§ 40. Распределение световой энергии в изображении точки в простейших
случаях.................................. 132
§41. Распределение энергии в изображении точки в случае астигматизма . . 138
Глава XII. Хроматизм
§ 42. Дисперсия стекла. Оптические материалы................ 150
§ 43. Хроматизм отдельной линзы в воздухе. Тонкая линза, концентричная
линза, линза с равными радиусами. Мениск Максутова......... 153
§44. Ахроматизация системы из двух тонких сопри касающихся линз..... 156
§ 45. Изменение хроматизма в связи с изменением положения предмета 159
§ 46. Хроматизм в зрачке............................ 163
Часть IV. Синтез оптических систем Глава XIII. Введение
§ 47. Общая задача разработки оптической системы............. 166
§48. Историческое развитие техники расчета оптических систем....... 167
Глава XIV. Анализ свойств отдельных элементов оптической системы
§ 49. Анализ сферической аберрации одной преломляющей сферической
- ---------_._-_.. ___ __ — „, «.тя • '. .- |. / /
§ 50. Сферическая аберрация одной преломляющей поверхности в зависимости от положения предмета...................... 176
§ 51. Сферическая аберрация плоскости и плоскопараллельной пластинки 181
§ 52. Сферическая аберрация на оси отдельной линзы в воздухе...... 182
Глава XV. Полевые аберрации отдельной линзы в воздухе. Роль прогиба линзы
§ 53. Нахождение положений входного зрачка, обеспечивающих исправление астигматизма ............................. 191
§ 54. Определение зональных ошибок астигматизма.............. 195
§ 55. Сферическая аберрация линзы в наклонных пучках.......... 203
Глава XVI. Линза в воздухе с несферической поверхностью
§ 56. Некоторые свойства поверхностей второго порядка.......... 213
§ 57. Положения анастигматических зрачков для поверхностей второго
порядка.................................. 216
§ 58. Кома плоско-параболической линзы................... 219
§ 59. Сферическая аберрация плоско-выпуклых линз с несферическими
поверхностями .............................. 222
§ 60. Сферическая аберрация плоско-параболической линзы в наклонных
пучках................................... 225
§ 61. Дисторсия плоско-параболической линзы................ 227
§ 62. Несферические коррекционные пластинки. Коррекционная пластинка
Шмидта. Выравнивающее стекло с деформированной поверхностью
для исправления дисторсии........................ 229
Глава XVII. Работа склеенной поверхности
ч ;
§ 63. Астигматизм, вносимый 'склеенной поверхностью............ 234
§64. Влияние склеенной поверхности на сферическую аберрацию...... 242
Глава XVIII. Несклеенные системы
§ 65. Исправление кривизны поля с помощью концентричной линзы.
Объективы типа Плазмат......................... 252
§ 66. Условие для исправления кривизны поля зрения у систем, в которых главный луч имеет малые углы падения и преломления на преломляющих поверхностях......................... 255
§ 67. Фотообъектив типа триплет........................ 259
§ 68. Работа концентричной воздушной прослойки.............. 263
Глава XIX. Перенесение предмета в бесконечность в объективах симметричных типов
§ 69. Дисторсия. Роль аберрации в зрачках........,......... 271
§ 70. Изменение астигматизма при изменении положения предмета..... 275
§ 71. Изменение комы при изменении положения предмета.......... 277
§ 72. Метод сохранения углов излома на преломляющих поверхностях для лучей осевого пучка объективов симметричных типов при переходе
от одного положения предмета к другому................ 282
Глава XX. Изопланатические системы
§ 73. Графоаналитический метод составления системы из изопланатических
поверхностей............................... 289
§74. Главнейшие конструкции изопланатических систем........... 292
Глава XXI. Нецентрированные оптические системы
§ 75. «Кособокие» оптические системы..................... 295
§ 76. Цилиндрические системы......................... 310
327
Глава XXII. Растровая оптика
§ 77. Работа элемента простого растрового экрана............ . 314
§ 78. Световой баланс элемента растра ................... 317
§ 79. Коллектив. Растр-коллектив...................... 318
§ 80. Светопроводы. Волоконная оптика................... 322
Литература.................................... 324
Цена: 150руб.
