伽利略望远镜系统结构设计-光电课程设计 ㊣ 精品文档 值得下载

成二片时，即获得三分离物簇。

如图所示的二种形式。

这种物镜能改善对色球差的校正，苦选用持种玻璃，并与其他玻璃适当配组，还可校正或改善二级光谱。

但要在此同时控制好带球差，相对孔径只能是相当小的。

目前实际应用的复消色差物镜多半用作平行光管物镜都采用这种型式。

摄远物镜摄远物镜有个正透镜组和个负透镜组构成，如图所示。

其优点使系统的总长度小于物镜的总焦距。

因此，可以缩短仪器的外形尺寸能增加视场。

因为具有正透镜组和负透镜组，除了校正球差和彗差而外，还能校正场曲和像散。

光学课程设计目镜的选择目镜的光学特性主要有三个像方视场角相对出瞳距离和工作距离下面分别加以说明。

像方视场角根据里远镜的视放大率公式可以看到，如果望远镜的视放大宰相视场角定，兢要求定的目镜视场。

无论是提高望远镜的视放大率或者视场角，都需要相应地提高目镜的视场。

般目镜的视场为。

，广角目镜的视场为，。

以上的目镜称为持广角目镜。

双眼仪器的目镜视场不超过当目镜的视场定时，增大望远镜的视放大率必然要减小整个系统的视场。

例如，当目镜的视场为。

时，不同视放大率对应的视场角如所示。

如果要设计大视场和高视放大率的望远镜，必须采用广角和特广角目镜。

增大目镜视场的主要矛盾是轴外像差不易校正。

尽管广角和特广角目镜的光学结构都比较复杂，但像质仍不理想，使用受到限制。

相对出瞳距离目镜的出瞳距离和目镜焦距目之比目称为相对出瞳距离。

出瞳乃是望远镜的孔径光阑在望远镜像空间所成的像，它与入瞳对整个系统互为物像关系工作距离目镜第面顶点到物方焦平面的距离称为目镜的工作距离。

为了适应远视服和近视限使用，视度是可以调节的。

极度的调节范围般为土视度。

有些仪光学课程设计器的视度是固定的，约在视度之间。

由此可见，当要求负视度时，为正值，目镜必须移近物镜的像平面。

为了保证在调负视度时目镜的第面不致与装在物镜像平面上的分划板相碰，要求目镜的工作距离大于目镜调极度所需要的最大轴向移动量如果没有分划板，则上述要求就不必要了目镜实例惠更斯目镜这是观察用生物显微镜中普遍应用的目镜，由二块平面朝向眼睛的平凸透镜相隔定距离组成，朝向物镜的那块透镜叫场镜，朝向眼睛的那块透镜叫接目镜。

场镜的作用是使由物镜射来的轴外光束折向接目镜，以减小接目镜的口径，也有利于铀外像差的校正。

通常惠更斯目镜的二块透镜采用同种玻璃按校正倍车色差的要求，有十其中场镜的焦距总大于间隔因此其物方焦点恢于二透镜之间应在此位置设置视场光闹。

由此视闹只通过接日镜被眼睛所观察不能在其上设置分划板，故此种目镜不宜在量澜显微镜中应用。

患更斯目镜镜日距约为焦距的因此其焦距不能小于体如下图所示第八章光学系统初始结构参数计算方法为使由，值求解光组结构参数方便，须将，中与内部参量有关的量和与物体位置有关的量分离开来。

具体的作法是以特定位置，即物在无穷远时的，值来作为薄透镜组的基本像差参量首先，我们要了解像差的运算公式，这样才能采取对应的措施去消除它。

像差的运算公式如下光学课程设计薄透镜的初级位置色差单薄透镜物无穷远薄透镜系统双胶合或小间隙双分离系统消色差条件公式由可推出二薄透镜的初级球差单薄透镜双胶合透镜初级球差光学课程设计微小间隙双分离正负四个面考虑无穷远处的，无穷远处与有限远物距离镜组的相对孔径是不变的。

所以实际应用中，需要在归化条件下把，的值作为基本参量。

对于无穷远物距，归化条件对于有限远物距第九章光栅当光栅完全透明时，振幅调制可以忽略不计。

但光栅上的光学厚度有规则变化的周期性相位调制，即透射相位光栅。

其复振幅透过率可表示为，其中是相位呈正弦变化的幅度是变化频率若用单位振幅的单色平面光波垂直照射光栅，则衍射图样的光强分布为，其中。

第十章心得体会通过本次光学课程设计，让我对望远镜的系统结构有所了解，增加的自己的百科知识和对光学的热爱兴趣，不仅如此，还加深了我对光学理论知识的认识，从而加深了对课本知识的巩固。

在望远镜的设计过程中，不仅需要运用了课内知识还需要大量的课外收集的知识，并且查阅大量的参考文献。

在多次反复和同学交流中我也总结了些经验光学课程设计和教训，是自己在总结中有了定的提高。

同时也使自己学会了些创新的思维。

第十章参考文献物理光学与应用光学西安电子科技大学出版社应用光学北京理工大学出版社光学教程清华大学出版社光学设计袁旭沧工程光学设计第二版肖泽新毫米。

冉斯登目镜这种目镜由二块凸面相对的平凸透镜组成其间隔小于场镜相接目镜的焦距且这两个焦距也不相等。

这样使目镜的物方焦点位于场镜之外，可设置分划板镜目距也可有所增大使之能用于量测显微镜中。

与惠更斯目镜相比冉斯登目镜的物方焦面到接目镜的距离要长些应用时显微镜的镜筒长度要明显增长故不宜用于只作观察的生物显微镜中。

在像差校正方面，由于这种结构对替差相像散的校正条件比惠更斯目镜有利得多因此除了倍串色差外所有其他的惊差都要比惠更斯目镜小。

光学课程设计凯涅尔目镜这种目镜可认为是在冉斯登目镜的基础上，将接目镜改变为双胶合镜组而成，它具有比冉斯登目镜更好的像质，工作距离镜目距和视场均有所增大。

视场可达，镜目距约为焦距的，工作距离约为焦距的三分之。

对称目镜有两个双胶透镜构成，如图所示。

光学特性为像质优于凯涅尔目镜。

由于结构对称，加工方便，相对出瞳距离大，它在军用观察和瞄准仪器中应用广大光学课程设计第六章测微准直望远镜概述测微准直望远镜以下简称望远镜是测量直线度平行度的种光学仪器。

它能够建立条基准直线，用来测量与此直线垂直面的位移。

测微准直望远镜外形见图测微准直望远镜的光学原理见图，计量特性光学系统分辨力光学课程设计角度分划板中心分辨力二测微器方向正确性光学测微器两个测量方向应互相垂直，并分别与角度分划板十字线方向平行。

当在整个范围内转动个测微器时，引起另坐标方向位移应小于三测微鼓轮零位正确性光学测微器两个测量方向与望远镜视线无目力可见的偏离。

四测微器示值误差示值误差续式中格值格数。

五位移分划板正确性望远镜位移分划板相对于机械轴的垂直度望远镜位移分划板中心与机械轴重合性六望远镜光轴正确性望远镜光轴与机械轴的偏离，在处不大于望远镜光轴与机械轴的平行度要求见表七望远镜调焦直线度望远镜调焦直线度要求见表第七章棱镜转向系统由开普勒望远镜原理我们知道，通过开普勒望远镜所看到的图像是上下左右颠倒的倒立的像。

为了满足观察的需要，必须在物镜将远处的目标成倒立的实像后面加入转像系统，即加入组棱镜，将倒立的实像转为正立的实像。

实现转像有两种结构不同的棱镜，棱镜和棱镜。

棱镜结构及其特点棱镜的优点是结构简单，透光率高，成像质量好，但望远镜体积偏大。

为了克服这个缺点，可以采用反向棱镜转像。

不过又带来了新的问题，物镜的口径偏小，不适合低照度环境下使用。

棱镜结构及其特点棱镜的最大优点是采用它之后望远镜的体积可以做得最小，望远镜的重量也随之下降，但是这种棱镜结构复杂，而且透光率比棱镜低，需要镀光学课程设计相位膜，所以要做个优质棱镜望远镜，成本是非常高的。

所以，实际中所用的转像系统般采用棱镜系统作为转像系统。

折转形式望远镜系统分析以棱镜为例类似棱镜结构晶体分析类似棱镜结构远镜的光学系统简称望远系统，是由物镜和目镜组成。

当用在观测无限远物体时，物镜的像方焦点和目镜的物方焦点重合，光学间隔。

当月在观测有限距离的物体时，两系统的光学问隔是个不为零的小数量。

作为般的研究，可以认为望远镜是由光学问隔为零的物镜和目镜组成的无焦系统。

这样平行光射入望远系统后，仍以平行光射出。

图表示了种常见的望远系统的光路图。

为了方便，图中的物镜和目镜均用单透镜表光学课程设计示。

这种望远系统没有专门设置孔径光阑，物镜框就是孔径光阑，也是入射光瞳，出射光瞳位于目镜像方焦点之外，观察者就在此处观察物体的成伤情况。

系统的视场光阑设在物镜的像平面处，入射窗和出射窗分别位于系统的物方和像方的无限远处，各与物平面和像平面合。

望远镜的分类广义上的望远镜不仅仅包括工作在可见光波段的光学望远镜，还包括射电，红外，紫外，射线，甚至射线望远镜。

我们探讨的只限于光学望远镜。

年，伽利略制造出第架望远镜，至今已有近四百年的历史，其间经历了重大的飞跃，根据物镜的种类可以分为三种折射望远镜伽利略望远镜，开普勒望远镜用透镜作物镜的望远镜。

分为两种类型由凹透镜作目镜的称伽利略望远镜由凸透镜作目镜的称开普勒望远镜。

因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用两块或两块以上的透镜组作物镜。

其中以双透镜物镜应用最普遍。

反射望远镜牛顿望远镜，卡塞格林式望远镜用凹面反射镜作物镜的望远镜。

可分为牛顿望远镜卡塞格林望远镜等几种类型。

反射望远镜的主要优点是不存在色差，当物镜采用抛物面时，还可消去球差。

但为了减小其它像差的影响，可用视场较小。

折反射望远镜施密特望远镜，马克苏托夫望远镜在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的像质量。

比较著名的有施密特望远镜它在球面反射镜的球心位置处放置施密特校正板。

它是个面是平面，另个面是轻度变形的非球面，使光束的中心部分略有会聚，而外围部分略有发散，正好矫正球差和彗差。

还有种马克苏托夫望远镜光学课程设计第三章伽利略望远镜工作原理及发展简史工作原理物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。

光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方靠近人目的后方焦点上，这像对目镜是个虚像，因此经它折射后成放大的正立虚像。

伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。

其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。

把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列起中间用个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置