2019-10-09

望远镜系统

光路特点：光学间隔△=F‘1、F2=0，平行光进平行光出。组合焦距，倍率为有限值，且与物体位置无关。

望远镜的视觉放大率

物体对人眼张角可由物体对望远镜的张角代替

望远系统的分辨率

1.根据瑞利判断：

2.根据道威判断：

有效放大率(正常放大率)：满足分辨要求的最小视觉放大率。

工作放大率：实际使用的放大率是有效放大率的2~3倍。

伽利略望远镜的优点：结构简单，筒长短，轻便，光能损失少，观察物体时成正像；缺点：没有中间实像面，不能设置分划板，不能用于瞄准与测量。

望远物镜分类：折射式、反射式和折反式。

望远物镜大孔径小视场，要校正的像差主要有：球差、正弦差和位置色差。对长焦物镜还要考虑二级光谱的校正。

内调焦望远物镜（摄远型物镜）

外调焦：以目镜与物镜之间相对位置的变化实现调焦作用。该系统结构简单、像质好；但外形尺寸较大，密封性能很差。

内调焦：由正负两组透镜组成,正透镜组在前为主物镜, 负透镜组在后为调焦镜，当观察不同距离物体时，调整调焦镜位置，使像重新回到物镜的像方焦面上。

特点：该系统结构紧凑、密封性好；但结构复杂，对加工要求严格。

反射式望远物镜

牛顿系统：由单个抛物面做成的最简单的反射式望远物镜。其球差很好，彗差严重，视场很小。

卡塞格林系统：由抛物面主镜+双曲面副镜组成，抛物面的焦点与双曲面的虚焦点重合。该系统成倒像，结构紧凑，主、副镜场曲互补，有利于扩大视场。

格里高里系统：由一抛物面主镜和一个椭球面副镜组成，该系统成正像，但筒长较长。

目镜的像差特性

目镜是小孔径、大视场、短焦距的光学系统，且出瞳远离透镜组，这些决定了其像差特性。

1.孔径小、焦距短，轴上像差较小，结构较复杂的目镜系统中很易满足；

2.视场大，光阑远离镜组，轴外像差很大，校正困难，尤其是彗差、像散、场曲和倍率色差大，畸变对目镜的正常使用影响较小，允许的相对畸变随视场角变化，可达5~10%。

常用目镜有惠更斯目镜、冉斯登目镜、凯涅尔目镜、对称目镜、无畸变目镜和广角目镜等。

摄影物镜的光学特性由焦距、相对孔径和视场角决定。

据瑞利准则，摄影物镜的理论分辨率(＝550m)：

变焦距物镜

焦距可在一定范围内连续改变，系统的像面位置保持不变的光学系统。焦距的变化使物体成像放大率也连续改变。

广泛应用于望远系统、显微系统、投影仪等测量仪器。

变倍比：变焦距范围的两个极限焦距(长焦和短焦)之比。

性能要求：高变倍比、大相对孔径、大视场、近摄距离、自动调焦、电动变焦；

结构要求：体积小、重量轻

像质要求：力求达到定焦距物镜的像质要求。

由多个子系统组成，焦距变化是通过一个或多个子系统的轴向移动、改变光组间隔来实现。

照明系统分类：

按结构型式分为：透射、反射和折反照明系统；

按照明方式分为：临界照明和柯勒照明。