Московская государственная академия приборостроения и информатики

Кафедра “Оптико-электронные приборы и системы”

Курс “Проектирование оптико-электронных приборов”

Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности

“Оптическо-электронные приборы и системы”.

“Призменный монохроматор”.

Москва, 2004 г.

Аннотация

Настоящие методические указания предназначены для студентов специальности “Оптическо-электронные приборы и системы” дневной, вечерней и заочной формы обучения.

Целью указаний является ознакомление стедентов с порядком выполнения курсового проекта, с правилами его оформления согласно ЕСКД и ГОСТов, рекомендуемой литературой.

Автор: Величко А.П.

Рецензент: проф.каф. ПР-6, к.т.н. Дюжиков В.И.

Научный редактор: проф., д.ф.-м.н. Слепцов В.В.

Рассмотрены на заседании кафедры и одобрены “____”___________ 2004г.

Рекомендованы к печати методической комиссией Приборостроительного факультета “____”____________ 2004г.

Протокол № ______

Председатель УМК ______________________

Печатается по решению редакционно-издательского совета МГАПИ от “____”____________ 2004г.

Тираж 100 экз.

Председатель РИС _______________________

Ответственный кафедры за выпуск учебно-методических материалов ______________________

Содержание задания

1. Определение всех размеров оптической системы призменного монохроматора.

1.1. Определение размеров входной и выходной щелей монохроматора.

1.2. Расчет основных параметров конденсора.

1.3. Определение размеров призмы.

2. Кинематический расчет юстируемой диспергирующей призмы.

2.1. Определение показателей преломления призмы для заданных длин волн .

2.2. Расчет максимального угла поворота призмы.

2.3. Определение длины хода юстировочного винта.

2.4. Определение размеров юстировочного винта и барабана винта.

3. Разработка корпуса монохроматора и определение способов крепления в нем отдельных деталей.

Техническое задание на проект

1. Источник излучения - ртутная лампа ДРС-50 с основными параметрами:

 _колбы = 33 мм;

l _колбы = 165 мм;

h_ц = 105 мм (до центра колбы);

размер дуги 515 мм (h  H).

2. Спектр излучения ртутной лампы:

_h=404,7 нм;

_g=435,8 нм;

_e=546,1 нм;

=577 нм.

3. Основные параметры объективов:

а) =300,36; 1 : n_Г =1 : 5; 2 =11⁰.

r₁ =219,92; d₁ =9,3;

r₂ =-159,32; d₂ =6,1;

r₃ =-431,12;

б) =110; D_св = 50, 5 2 =14⁰.

r₁ =66,66; d₁ =15;

r₂ =-48,31; d₂ =3;

r₃ =-154,07;

в) =100 Dсв=25; 2 =10⁰.

r₁ =59,04; d₁ =5,7;

r₂ =-42,33; d₂ =1,9;

r₃ =-146,25;

4. Марка стекла призмы - тяжелый флинт ТФ1 ... ТФ10.

5. Вершинный угол призмы – 60 ^о.

Методические указания по расчету

1. Габаритный расчет.

1.1. Данные для расчета взять из таблицы 1 согласно полученному варианту.

1.2. Изучая техническое задание, внимательно рассмотреть эскизную схему рис. 1, найти на ней конструктивные элементы задания.

1.3. Определить минимальные размеры входной и выходной щелей монохроматора (S_min, H₁), исходя из формул 1,2.

1.4. Определить основные параметры конденсора:

а) увеличение  ;

б) фокусное расстояние f_k ;

в) положение предметной плоскости а_k и плоскости изображения ;

г) световой диаметр D_св;

д) угол охвата 2U.

по формулам 3, 4, 5, 6, 7, 8.

1.5. Определить размеры призмы:

а) исходя из n_e стекла найти угол падения i₁ пучка лучей на грань призмы;

б) определить размеры светового пятна на рабочей грани призмы;

в) определить габаритные размеры призмы с учетом ее крепления (формула 14).

2. Кинематический расчет.

2.1. Определить n_ для всех длин волн  спектра лампы, используя формулу 13.

2.2. Определить угол поворота призмы  относительно опорной точки, изпользуя формулы 10, 12 и рис.2.

2.3. Определить длину хода юстировочного винта l (форм. 16).

2.4. Найти полный угол поворота юстировочного винта  (форм. 17).

2.5. Определить основные рамеры винта.

2.6. Определить цену деления по барабану юстировочного винта в зависимости от  _min и общего числа делений n по барабану.

2.7. Определить диаметр барабана юстировочного винта, задавшись размером между делениями l_штр.