Рис. 2.12. Ход лучей в плоскопараллельной пластине в воздухе.

не имеет фокусов и фокусных расстояний. Если угол падения лу­ ча на пластину отличен от нуля, то она создает мнимое изображе­ ние (т.Л) действительного предмета {т.А) (рис.2.12, а) или дейст­ вительное изображение (т.А) мнимого предмета (т.А) (рис.2.12,6). Луч, падающий на пластину под углом е, и выходящий из нее, параллельны друг другу, т. е. е, = е'2.

Пластина дает продольное смещение Д изображения (т.А) от­ носительно предмета (т.А), которое можно вычислить по прибли­ женной формуле: Д = d(n2 — 1) / п2.

2.3.3. Призмы

Призмы (от греч.prisma букв, распиленная) — оптические дета­ ли, ограниченные преломляющими (не менее двух) и отражаю­ щими плоскостями (гранями), образующи­ ми между собой дву­

гранные углы. Отражательные приз-

Рис. 2.13. Преломляющая

(а) и отражательная (б) призмы.

мы (б) — состоят из преломляющих и отра­ жающих поверхностей.

Используются для оборачивания изображе­ ния, изменения направления оптической оси прибора с целью придания прибору компакт­ ной конфигурации, для изменения направле­ ния линии визирования без поворота всей сис­ темы и т. д. Они по своему действию эквива­ лентны системе плоских зеркал.

Основное свойство отражательной призмы

— I£il = Is'J, т. е. всегда сохраняется равенство угла преломления |е'к| на последней грани

призмы углу падения |е,| этого же луча на переднюю грань призмы.

Условное обозначение и типы отражательных призм. Каждая одинарная призма обозначается двумя буквами и числом через тире.

Первая буква указывает число отражений в призме:

А — одно отражение, Б — два отражения, В — три отражения; вторая буква характеризует конструкцию призмы:

Р— равнобедренная, С — ромбическая, П — пентапризма,

У— полупента, JI — Лемана, М — призма дальномерного типа. Число, которое пишется после двух букв через тире, указывает

значение отклонения осевого луча призмой (в градусах). Извест­ ны несколько равнобедренных призм, поэтому помимо буквенно­ цифрового обозначения им присвоены названия: ВР-45° — приз­ ма Шмидта, АР-0° — призма Дове и т. д.

Призмы с четным числом отражений дают прямое изображе­ ние, с нечетным — зеркальное.

Если на одну из граней призмы нанесена "крыша", которая представляет собой две грани, расположенные под углом 90° друг к другу с допуском +2"...5", то она считается еще одним отраже­ нием, а у первой буквы в обозначении появляется индекс "к". На­ пример, АР-90° — прямоугольная равнобедренная призма с одной отражающей гранью, которая поворачивает оптическую ось на 90°. Если призма АкР-90° — то за счет "крыши” происходит пол­ ное оборачивание изображения.

Например призма АР-90° — прямоугольная равнобедренная (буква Р) призма, с одной отражающей гранью (буква А), повора­ чивает оптическую ось на 90° (число — 90°).

В оптических приборах с помощью отражательных призм или призменных систем можно:

Рис. 2.14. Виды отражательных призм: а) прямоугольная равнобедренная призма АР-90°; 6) прямоугольная равнобедренная призма БР-18(Г; в) ромб-призма БС-0°; г) призма Шмидта ВР-45°; д) пентапризма

БП-900; е) призма Дове АР-0°; ж) составная призма Аббе АР-0°; з) приз­ менная система Малофеева (Порро) 1-го рода, состоящая из двух призм БР - 180".

дельное направлению падающего луча. Отражение от граней призмы в большинстве случаев является полным внутренним от­ ражением. Если угол падения е на какую-либо отражающую грань меньше предельного ет, то на эту грань снаружи наносится зеркальное покрытие (серебро, алюминий). В отражательных

Существуют одинарные призмы, изготовленные из одного кус­ ка стекла, и составные призмы, или призменные системы, со­ стоящие из двух и более призм. На рис. 2.15 представлены приз­ менные системы Порро I и II рода.

Коэффициент призмы к = 1/D, где / — геометрическая длина хода осевого луча в призме, D — наибольший диаметр светового пучка, проходящего через призму, зависит от конструкции приз­ мы и его значения указаны в справочниках.

При конструировании оптического прибора необходимо учи­ тывать, что призма должна наиболее простым способом решать задачу, поставленную перед конструктором, иметь простую кон­ фигурацию, наименьшее число отражающих поверхностей. Приз­ ма должна иметь минимальные размеры и массу, поэтому ее же­ лательно устанавливать вблизи наименьшего сечения световой трубки, а если призма служит для оборачивания изображения в визуальной оптической системе (зрительной трубе, перископе, бинокле и т. п.), то расстояние ее выходной грани от плоскости полевой диафрагмы (еетки) должно быть не меньше величины, определяемой по формуле: с = / '2ок А/ 1000, где А = ±5 дптр — ширина аккомодации глаза (см. стр. 78). В противном случае все дефекты стекла (пузыри, мелкие царапины, пылинки) будут резко видны в поле окуляра и мешать наблюдению.

Развертка призмы. Развертка призмы обычно выполняется при габаритных расчетах отражательных призм, связанных с оп­ ределением их размеров, зависящих от диаметров пучков лучей, проходящих через призмы.

Порядок развертки: последовательно по ходу осевого луча от­ носительно каждой отражающей поверхности строится изображе­ ние призмы и отраженного луча. Развертывание происходит до тех пор, пока выходная и входная грани призмы не станут парал-

лельными друг другу и перпендикулярными к оптической оси. Та­ ким образом, отража­ тельная призма стано­

вится эквивалентной —

ППП, толщина d ко­ торой равна геометри­ ческой длине I хода осевого луча в призме (d = кД). В тех случаях (например, в случае башмачной призмы Бк-90°), когда призму

нельзя развернуть, в ППП устанавливают дополнительный клин, дополняющий развертку до плоскопараллельной пластины. Затем для упрощения расчетов при определении световых диаметров

ППП эквивалентную ППП редуцируют, т. е. приводят к воздуху (dpд = d/n = кВстр/п). Определяют световые диаметры на входной и выходной гранях редуцированной пластины, по световому диа­ метру вычисляют размеры призмы.

Порядок развертки отражательных призм приведен на рисун­ ках: рис 2.16,а — призма АР-90' развертывается в ППП, рис.2.16, б — призма БС-0° развертывается в эквивалентную плоскопарал­ лельную пластину.

Призмы преломляющие (спектральные, или диспергирующие)

— служат для разложения в спектр оптического излучения, посту­ пающего в призму. В результате сложное оптическое излучение, например, белый свет, разлагается на отдельные составляющие, называемые монохроматическими, т. е. одного цвета, одной дли-