зеркально-линзовая система

ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА - оптич. система, содержащая преломляющие (линзы) и отражающие

(зеркала) поверхности. В нек-рых З--л. с. зеркала выполняют чисто конструктивные функции (меняют направление светового пучка, уменьшают габариты прибора и т. п.), не влияя на качество изображения. В других случаях зеркала играют осн. роль в образо образовании изображений, а линзы служат гл. обр. для исправления аберраций. Сочетание аберрац. свойств зеркальных и линзовых элементов в З--л. с. позволяет получить необходимое качество изображения при меньшем количестве оптич. деталей, чем в линзовых или зеркальных системах. Примером оптимального построения З--л. с. является объектив Шмидта (рис. 1), в к-ром сферическая аберрация вогнутого сферич. зеркала компенсируется стеклянной коррекц. пластиной, у к-рой одна или обе преломляющие поверхности асферизованы. Оптическая сила пластины равна нулю (пластина афокальна), что обеспечивает устранение хроматических аберраций. В объективе Д. Д. Максутова сферич. аберрация зеркала убирается сферич. менисковой компенсирующей линзой ЛК (рис. 2) с исправленной хроматич. аберрацией положения. В этих объективах апертурная диафрагма расположена на первой поверхности пластины (или мениска) и совпадает с центром поверхности зеркала, что обеспечивает устранение комы и астигматизма (см. Аберрации оптических систем ).Изображение не является плоским, а располагается на поверхности сферы. Недостаток таких объективов - их большая длина, превышающая примерно в два раза фокусное расстояние. Весьма совершенным качеством изображения обладают З--л. с., содержащие афокальный двухлинзовый компенсатор аберраций ЛК со сферич. поверхностями, к-рый может размещаться либо в параллельном пучке лучей перед зеркальной частью (рис. 3), либо в сходящемся пучке после зеркальной части (рис. 4).

На рис. 3 представлен объектив, создающий высококачеств. плоское изображение при фокусных расстояниях, не превышающих 200 мм, угл. поле до 14° и относительном отверстии 1 : 1 - 1 : 1,4. При использовании асферич. зеркал в объективе по схеме рис. 4 удаётся получить относит. отверстие до 1 : 5. Эта оптич. схема рациональна в длиннофокусных системах при высоких требованиях к качеству изображения.

Недостаток большинства З--л. с.- кольцевая форма входного и выходного зрачков (см. Диафрагма), что является следствием неоднократного прохождения лучей света через часть пространства, ограниченного оптич. системой. Отношение внутр. радиуса входного зрачка к внеш. радиусу наз. центральным экранированием. Кольцевая форма зрачка приводит к уменьшению эффективной светосилы оптич. системы и перераспределению энергии в дифракц. изображении точки, снижая освещённость в его центре и повышая освещённость дифракц. колец. При центр, экранировании q=0,3 искажение дифракц. картины изображения точки примерно соответствует искажению, вызванному волновой сферич. аберрацией, равной 0,25 l,. Коэф. передачи контраста (, идеальной системы с центр. экранированием (рис. 5, кривая 2)падает при ср. пространственных частотах N и повышается при высоких частотах по отношению к (. идеальной системы без центр. экранирования (кривая 1, рис. 5). Однако в З--л. с., качество изображения к-рых определяется геом. аберрациями, напр., в фотогр. телеобъективах, выполненных по схеме Максутова, центр, экранирование не приводит к заметному снижению (. В 3.- л. с., образующих изображения предметов, расположенных на конечном и малом расстоянии, возможно устранение центр. экранирования (рис. 6). При этом срезается центр. часть поля. Одна из осн. областей применения З--л. с.- астрономия. Сочетание зеркал разной формы и разл. комбинаций линзовых компенсаторов позволило создать 3.-л. с. с большим углом зрения и светосилой, уменьшить длину астр. и фотогр. приборов. З--л. с. используются в качестве светосильных теле- и фотообъективов с большой разрешающей способностью. Ахроматичность и высокий коэф. отражения зеркал в широкой спектральной области обусловили использование З--л. c. в спектральных приборах не только в видимой, но и в УФ- и ИК-областях спектра. Лит.: Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., ч. 2, М--Л., 1952; Максутов Д. Д., Астрономическая оптика, 2 изд., Л., 1979; Волосов Д. С., Фотографическая оптика, 2 изд., М., 1978; Слюсарев Г. Г., Расчет оптических систем, Л., 1975; Михельсон Н. Н., Оптические телескопы. Теория и конструкция, М., 1976. А. П. Грамматин.