Юный техник 1974-03, страница 49

сделана линза, равен п, то sini|)— =n-sin ф. Из чертежа следует,

h

что sin<p=- и tga=tg(\|)—ф) —

"Г tga tga

Так как L=l— (R—Rcos ф) =

=1—2R sin² J, то:

\* Ч -^2sln2 О 1 ^const

L tg (Ф — <р) 2 J

при R=const и г|) ф const. Из приведенного следует важный вывод: для выполнения L=const при Ф const, то есть условия пересечения всех лучей, параллельных оптической оси линзы и отстоящих от нее иа произвольном расстоянии, в одной и той же точке А, необходимо, чтобы R=£const. Иными словами, для устранения продольной аберрации поверхность линзы должна быть не сферической. Однако выполнение этого условия представляет значительные технические трудности. Поэтому для устранения аберрации в современных приборах проще использовать набор склеенных соответствующим образом собирающих и рассеивающих линз.

Выводы геометрической оптики относительно фокуса линзы верны для параксиальных лучей. Поскольку они параллельны оптической оси лиизы, то, пройдя ее, пересекаются в одной точке. Эта точка называется фокусом линзы, а плоскость, перпендикулярная оптической оси и проходящая через эту точку, — фокальной плоскостью. Считая линзу достаточно тонкой, расстояние от нее до фокуса называют фокусным расстоянием.

Непараксиальные лучи, пройдя линзу, пересекаются с ее оптической осью на расстоянии, меньшем фокусного. Расстояние на оптической оси между точками

пересечения параксиальных и периферийных лучей определяет величину продольной сферической аберрации.

Если параллельный пучок света через линзу направить на экран, помещенный в фокальной плоскости, то из-за сферической аберрации на нем будет не точка, а размытое пятно. При приближении экрана к линзе диаметр этого пятна будет уменьшаться. Как видно из рисунка 2, в некотором положении, отстоящем от фокальной плоскости на расстоянии AS, диаметр кружка рассеяния наименьший. Это и будет плоскость наилучшей наводки.

Как же измерить продольную сферическую аберрацию линзы? Для этого можно воспользоваться набором кольцевых диафрагм из плотной бумаги или картона, которые пропускают через линзу лучи, отстоящие от оптической оси лишь на определенном расстоянии. Исследуемую линзу устанавливают на расстоянии от предмета, равном ~ 1,5 фокусных. Предметом может быть стрелка, нарисованная на матовом стекле осветителя или на кальке. Установив экран, его перемещают, чтобы получить четкое изображение стрелки. Этого можно до¹ биться, когда экран совпадет с плоскостью наилучшей наводки.

Вставив в оправу линзы кольцевую диафрагму с малым центральным отверстием так, чтобы лучи, проходящие через линзу, были параксиальными, перемещением экрана добиваются четкого изображения стрелки. Замеряют расстояние So между экраном и линзой. Так же поступают и с другими кольцевыми диафрагмами. Используя набор кольцевых диафрагм, можно снять зависимость So—S 1 от h_t и построить график полученной зависимости в координатах So—S_t и h_t. За h.

(Окончание на стр. 75)

47