§ 31. Измерение коэффициента светопропускания оптических систем

Коэффициент светопропускания оптической системы

где Φ — прошедший поток излучения; Ф0 — упавший на систему поток излучения. Величина коэффициента τ зависит, в основном, от количества отражающих поверхностей и поглощения света в стекле.

Коэффициент светопропускания в большинстве случаев измеря­ется для осевого потока излучения. Для определения коэффициента пропускания фотографических и телескопических систем применя­ют (рис. 99) коллиматор /—4, в фокальной плоскости объектива 4 которого установлена диафрагма 3 с круглым отверстием диамет­ром 1—2 мм. Эта диафрагма освещается от источника света / (электролампы) через конденсор 2. За объективом коллиматора расположена ирисовая диафрагма 5, диаметр отверстия которой на 2—3 мм меньше диаметра свободного отверстия испытуемой си-

Рис. 99. Схема определения коэффициента светопропуска­ния фотографических и телескопических систем

стемы 6. В качестве приемного устройства служит фотометриче­ский шар 8 диаметром 200—300 мм с селеновым фотоэлементом 9 и зеркальным гальванометром 10. Для ограничения постороннего света в фокальной плоскости испытуемого объектива 6 помещена дифрагма 7, диаметр отверстия которой больше диаметра изобра­жения отверстия диафрагмы 3. При измерении световых потоков необходимо следить, чтобы диаметры сечений световых пучков, па­дающих на отверстие фотометрического шара, были одинаковы, когда испытуемый объектив находится в схеме установки и без не­го. Измерения ведут в темном помещении. Вначале измеряют не­сколько раз световой поток Ф, прошедший через испытуемый объ­ектив, фиксируя каждый раз отсчет А\ по гальванометру. Затем измеряют световой поток Ф0 без испытуемого объектива и диа­фрагмы 7, фиксируя соответствующие отсчеты А2.

Отношение средних арифметических значений нескольких отсчетов А\ и А2 и есть коэффициент светопропускания:

Точность измерения τ составляет 5%.

Для фотографических объективов также важно знать спектраль­ный коэффициент пропускания х-к главным образом для тех участ­ков спектра, на которые рассчитаны объективы.

Схема установки для измерения спектрального коэффициента пропускания приведена на рис. 100. В качестве источника монохро­матического излучения используют моиохроматор 2—5, например и приемное устройство — селеновый или цезиевый фотоэле­мент 10. Входная и выходная щели монохроматора заменяются диафрагмами 3 и 7 с круглыми отверстиями. Диафрагма 7 служит для устранения рассеянного света, возникающего при прохождении объективов 4, 6 и диспергирующей призмы 5. Испытуемый объек­тив 8 устанавливают между выходным отверстием и диафрагмой 9 приемного устройства на таком рассстояиии от выходного отвер­стия, чтобы можно было подобрать два одинаковых сечения свето­вых пучков — до объектива н после него, направляемых на фотоэле-

Рис. 100. Схема установки для измере­ния спектрального коэффициента про­пускания фотографических объективов

мент. Диафрагма 9 ограничи­вает рассеянный свет, возника­ющий в испытуемом объекти­ве. После установки заданной длины волны на монохромаго-ре фиксируют отсчет В\ по гальванометру 11, затем фото­элемент переносят во второе положение (10') (соответст­вующее измерению потока без объектива), сохраняя тот же диаметр сечения светового пуч­ка, падающего на фотоэлемент, и берут отсчет B2. Из несколь­ких измерений п соответствую­щих отсчетов по гальваномет-

ру находят средние арифметические значения В\ и В2. Отношение Βχ к В2 и есть искомый коэффициент χχ для заданной длины волны:

Подобные измерения выполняют и для других длин волн. По по­лученным значениям χχ строят график спектрального пропускания объектива, откладывая по оси абсцисс длины волн, а по оси орди­нат значения τλ.

Коэффициент светопропускания τ телескопической системы зри­тельной трубы теодолита, нивелира или бинокля определяют ана­логично (см. рис. 99). Важно, чтобы диаметр светового пучка, па­дающего на отверстие фотометрического шара 8, после установки зрительной трубы между ирисовой диафрагмой 5 и приемным уст­ройством 8—10 оставался примерно таким же, как и без трубы.