t.me/knigoprovod Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время16.09.19 04:58:44
На обложку
Молния и молниезащитаавторы — Александров Г. Н.
Экономика истощаемых природных ресурсовавторы — Фридман А. А.
Глобальная эволюция Земли и происхождение алмазовавторы — Сорохтин О. Г., Митрофанов Ф. П., Сорохтин Н. О.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
Литературные памятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Инженерное дело

Методы расчёта оптических систем. — 2-е изд., доп. и перераб. — Слюсарев Г. Г.
Методы расчёта оптических систем. — 2-е изд., доп. и перераб.
Слюсарев Г. Г.
год издания — 1969, кол-во страниц — 672, тираж — 8000, язык — русский, тип обложки — твёр. 7Б тканев., масса книги — 820 гр., издательство — Машиностроение. Лен. отд.
цена: 1200.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т:
д-р ф.-м. наук проф. Д. Ю. Гальперн

Формат 60x90 1/16
ключевые слова — вычислительн, оптик, оптическ, аберрац, апертур, линз, асферическ, светосил, децентриров, анаморфот, параксиал, астигмат, дисторс, мениск, хромат, телескоп, афокал, термооптич, призм, перископ, микроскоп, частотно-контраст

За 30 лет, прошедших со времени выхода первого издания, в прикладной (вычислительной) оптике произошли большие изменения: появились новые области применения оптических систем, новая методика расчёта, на которую повлияло появление электронно-вычислительных машин, в практику вошёл ряд новых систем, усовершенствовалась методика оценки качества изображения, понятие разрешающей способности получило дальнейшее развитие. Всё это вызвало полную переработку книги.

Во втором издании заново написаны главы, посвящённые методике автоматического расчёта систем, основам расчёта допусков в оптических системах, оценке качества изображения, влиянию изменения температуры на изображение, полностью переработаны сведения по расчёту хода лучей, аберрациям третьего порядка, предварительному расчёту конструкций систем, общей методике расчёта систем.

Книга предназначена для инженерно-технических работников — вычислителей и конструкторов оптических систем и широкого круга инженерных работников оптической промышленности.

Табл. 57. Илл. 201. Библ. 69 назв.


За тридцать лет со времени выхода первого издания монографии «Методы расчёта оптических систем» произошли большие изменения в прикладной (вычислительной) оптике. Значительно расширилась спектральная область применения оптических систем, для чего понадобились не только новые материалы, но даже и новая методика расчёта, например для рентгеновского диапазона. Требования к апертурным углам ряда оптических систем типа коллективов и конденсоров достигли пределов возможного —90°, а вместе с тем система не должна содержать более одной-двух линз.

Применение асферических поверхностей уже не является таким редким явлением, каким оно было 30 лет назад, и теория оптических систем с асферическими поверхностями получила заметное развитие; особенно пришлось усовершенствовать методику практических расчётов таких систем.

Но главным событием последних лет оказалось создание быстродействующих электронных вычислительных машин (ЭВМ), от которых помимо значительного сокращения времени на расчёт хода лучей (что привело к возможности не считаться с числом лучей и вычислять на бумаге важнейшие характеристики качества изображения, даваемого оптическими системами) можно было ожидать полной автоматизации расчётов. Однако опыт работы с такими машинами показал, что эти надежды пока преждевременны. Лишь глубокое знание аберрационных свойств оптических систем позволяет направить работу электронных вычислительных машин таким образом, чтобы в малые сроки добиться нужных результатов. Появление машин не умалило значения теории аберраций; наоборот, оно привело к необходимости углубления этой теории в некоторых направлениях, например в области аберраций и исследования свойств систем с асферическими поверхностями. Электронные вычислительные машины значительно ускорили расчёты таких простых систем, как объективы зрительных труб, и в этой области достигнута почти полная автоматизация. Расчёты сложных оптических систем, как, например, объективов с переменным фокусным расстоянием, нашедших в последнее время широкое применение в области фотографии, кинематографии и телевидения, из-за непомерного количества вычислений неосуществимы без помощи этих машин.

Необходимость использования оптических приборов за пределами нижних слоёв атмосферы поставила перед оптической промышленностью новые задачи, в том числе разработку новых групп оптических систем, работающих в условиях значительных изменений температуры. В последние годы советскими и зарубежными авторами создана теория расчёта оптических систем, не расстраивающихся при изменении температуры.

В связи с увеличением светосилы оптических систем и повышением требований к разрешающей способности последних потребовались более совершенные приёмы оценки качества изображения, даваемого этими системами; сложность расчётов, необходимых для этой оценки, уже не страшна после появления ЭВМ. Пришлось более подробно изучить вопросы влияния децентрировки и других ошибок изготовления, а также дефектов материалов на качество изображения.

Во 2-е издание книги введены новые главы: влияние температуры на положение изображения и на аберрации оптических систем, расчёт допусков в оптических системах, в том числе и допусков на децентрировку; глава об оценке качества изображения; о системах, содержащих асферические поверхности, в том числе поверхности с двойной кривизной, из которых составляются анаморфоты. Большое место уделено главе, трактующей о применении ЭВМ к расчёту оптических систем и об автоматизации этих расчётов.

Хотя некоторые главы, в том числе I, II и III, по названию совпадают с соответствующими главами 1-го издания, они подверглись коренной переработке. Исправлены замеченные опечатки, добавлены формулы и графики, оказавшиеся полезными на практике, в частности ряд формул для вычисления волновых аберраций на основании продольных и поперечных; значительно сокращены разделы, относящиеся к мало применяемой в настоящее время методике тригонометрического расчёта хода лучей, а также некоторые другие, необходимость которых не подтвердилась практикой.

Гл. VII написана канд. техн. наук А. П. Грамматиным, п. 13 гл. VIII составлен д-ром техн. наук Г. В. Погаревым.

Большую помощь при собирании и обработке материала оказали Г. Г. Костина и А. И. Слюсарева. Автор выражает им, а также всем сотрудникам отдела, помогавшим ему советами и замечаниями, глубокую благодарность.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие3
 
Г л а в а  I.  Расчёт хода лучей через центрированные оптические
системы из сферических поверхностей5
 
1. Введение
2. Расчёт хода луча в меридиональной плоскости6
Обозначения и знаки
Формулы7
Параксиальные лучи8
    Основные формулы
    Формулы для расчёта хода параксиального луча через систему
       бесконечно тонких соприкасающихся линз10
    Соотношения, связывающие координаты двух параксиальных
       лучей
    Определение кардинальных точек оптической системы по
       координатам двух произвольных параксиальных лучей11
Расчёт хода лучей по Смиту13
3. Расчёт хода лучей в пространстве17
Расчет хода лучей в пространстве с помощью формул аналитической
    геометрии
Расчёт косого луча через отражающую поверхность второго порядка22
Формулы Федера24
    Расчёт хода луча через сферическую поверхность
    Расчёт хода луча через поверхность второго порядка27
4. Бесконечно тонкие астигматические пучки30
Определения —
Формулы Аббе-Юнга для определения положения астигматических
    фокусов31
    Случай одной преломляющей поверхности
    Случай нескольких центрированных поверхностей33
5. Разностные формулы36
Разностные формулы для сферической аберрации
Разностные формулы для внеосевых пучков40
Разностные формулы для волновой аберрации43
6. Некоторые формулы преломления45
7. Отражение от сферических поверхностей
8. Техника вычислений. Ошибки и их нахождение46
 
Г л а в а  II.  Теория аберраций центрированной оптической системы48
 
1. Аберрации монохроматических лучей
Гауссова теория изображения и эйконалы
Общий вид выражений для аберраций третьего порядка53
Уравнение поверхности волны56
Каноническая форма уравнения поверхности волны59
Изображение точек при наличии аберраций61
    Сферическая аберрация63
    Кома66
    Астигматизм и кривизна поля68
    Дисторсия73
    Комбинированные аберрации75
Определение коэффициентов аберраций третьего порядка
    центрированной оптической системы79
    Выражения сумм S через коэффициенты b
    Определение коэффициентов b-1, b0, b1, b2, b3, b483
    Вычисление коэффициентов b для одной сферической поверхности85
    Выражения сумм S через радиус показатели и увеличения τ и τ'87
    Выражения сумм S через α и β
    Выражения сумм S через s и х91
    Две формулы Зейделя93
    Выражения сумм S после исключения величины Qx96
    Частные случаи98
    Пример вычисления сумм S для фотографического объектива100
    Выражения сумм S после исключения величин y101
    Влияние перемещения входного зрачка на аберрации третьего
       порядка104
    Влияние положения предмета на аберрации третьего порядка105
Аберрации третьего порядка центрированных систем
    с несферическими поверхностями106
Отступление от отношения синусов и кома112
Применение формул для аберраций третьего порядка к частным
    случаям128
    Простая, бесконечно тонкая линза
    Влияние формы простой линзы на величины Р и W137
    Апланатические точки преломляющей поверхности139
    Афокальный мениск конечной толщины
Аберрации высших порядков140
Приближённые способы вычисления аберраций пятого и более высоких
    порядков146
    Сферическая аберрация высших порядков тонких склеенных систем
    Сферическая аберрация высших порядков систем значительной
       длины147
    Интерполяционный метод вычисления коэффициентов аберраций
       высших порядков148
    Аберрации высшего порядка для точек, не лежащих на оси
       системы150
Сложение аберраций151
2. Хроматические аберрации153
Зависимость показателя преломления от длины волны
Классификация хроматических аберраций169
Хроматическая аберрация положения170
Хроматическая аберрация увеличений175
Хроматическая аберрация высших порядков184
Вторичный спектр или остаточная хроматическая аберрация
    положения
    Двухлинзовые объективы185
    Вычисление величины вторичного спектра для любой спектральной
       области188
    Вторичный спектр сложных систем193
    Устранение вторичного спектра194
    Трёхлинзовые системы196
Хроматическая разность сферических аберраций197
Хроматическая разность увеличений высших порядков204
Зависимость хроматических аберраций от положения предмета и
    входного зрачка205
    Хроматическая аберрация положения
    Хроматическая разность увеличений207
Вычисление хроматических аберраций кардинальных точек209
3. Вычисление аберраций тригонометрическим путём и их графическое
представление211
Аберрации для точки на оси (w = 0)212
Техника вычисления производной от f(sin u')214
Степень применяемости упрощённой формулы для комы215
Аберрации для точки вне оси (w ≠ 0)216
Аберрации главных лучей и бесконечно тонких пучков, направленных
    вдоль этих лучей218
Выбор плоскости наилучшего изображения220
Контроль результатов расчётов221
4. Сводка важнейших формул224
Формулы, связывающие координаты двух произвольных параксиальных
    лучей, проходящих через одну и ту же оптическую систему
Формулы для проекций поперечных аберраций третьего порядка в
    переменных х и s225
Аберрации в переменных α226
Разложение аберраций по координатам на выходном зрачке227
Влияние асферичности поверхностей228
Телескопические системы229
Изменение сумм при перемещении предмета и входного зрачка
Вычисление комы на основании отступления от отношения синусов230
Аберрации третьего порядка простой бесконечно тонкой линзы231
Определение коэффициентов сферической аберрации высших
    порядков на основании тригонометрического расчёта хода лучей234
Хроматические аберрации235
 
Г л а в а  III.  Аберрации третьего порядка систем из бесконечно
тонких линз240
 
1. Аберрации третьего порядка бесконечно тонкого компонента
2. Хроматические аберрации246
Хроматическая аберрация положения
Хроматическая разность увеличений247
Величина Сi в простейших компонентах248
3. Теория основных параметров249
Основные параметры бесконечно тонкого компонента251
Некоторые свойства бесконечно тонких компонентов, вытекающие
    из теории основных параметров258
    Устранение сферической аберрации бесконечно тонкой системы
       для нескольких положений предмета
    Обращение хода луча в бесконечно тонкой системе. Аберрации
       третьего порядка при обращении хода259
    Случай, когда n и n' не равны единице260
4. Основные параметры в простейших оптических системах261
5. Афокальные бесконечно тонкие компоненты266
Двухлинзовые бесконечно тонкие компоненты267
Предел коррекционных возможностей афокальных бесконечно
    тонких компенсаторов и способы их расширения269
6. Сводка основных формул270
Аберрации третьего порядка бесконечно тонкого компонента
Основные параметры бесконечно тонкого компонента271
Основные параметры бесконечно тонкой простой линзы272
Афокальные бесконечно тонкие компоненты
 
Г л а в а  IV.  Влияние изменения температуры на изображение,
даваемое оптическими системами273
 
1. Введение
2. Термооптические аберрации при отсутствии градиента температуры274
Изменение фокусного расстояния бесконечно тонкой линзы275
Системы с большими воздушными промежутками277
Коэффициент V оптических стёкол280
3. Влияние температурного градиента стекла на качество изображения285
Изменение формы оптической детали и вызванное им отклонение луча286
Отклонение луча под влиянием градиента в предположении, что
    форма поверхности не изменилась288
Некоторые частные случаи291
    Несимметричное распределение градиента
    Распределение градиента, симметричное вокруг оптической оси293
4. Сводка основных формул295
Случай, когда градиент температуры отсутствует
Влияние температурного градиента296
 
Г л а в а  V.  Предварительный расчёт конструкций оптических систем298
 
1. Введение
2. Основания для габаритного расчёта оптических систем
3. Параметры оптической системы299
4. Соотношения между внешними элементами оптических систем
и требованиями, предъявляемыми к оптической характеристике
системы300
5. Различные конструкции оптических систем, состоящих из тонких
компонентов и оборачивающих призм304
Оптические системы из двух компонентов
Оборачивающие призмы305
Качающиеся призмы311
Оптические системы с обрачивающими системами линз312
    Земные зрительные трубы с одной оборачивающей системой
    Перископы (с одной или несколькими оборачивающими системами)314
6. Оптические системы, не входящие в перечисленные группы322
7. Предварительные данные об аберрациях наиболее часто применяемых
компонентов оптических систем323
Простые линзы324
Двухлинзовые склеенные системы325
Трёхлинзовые склеенные комбинации
Несклеенные двухлинзовые системы326
Несколько бесконечно тонких линз, разделённых бесконечно малыми
    воздушными промежутками327
Окуляры329
 
Г л а в а  VI.  Методика расчёта оптических систем334
 
1. Введение
2. Основные уравнения алгебраического метода336
Составление уравнений, их решение337
Выбор аберраций, подлежащих исправлению340
    Исправление кривизны изображения342
    Исправление астигматизма344
    Исправление аберрации по отдельным компонентам345
Определение свободных членов аберрационных уравнений347
Решение уравнений и определение конструктивных элементов
    в первом приближении348
Второе приближение. Учёт толщин и аберраций высших порядков351
    Определение толщин линз
    Толщина как средство исправления аберраций353
    Переход к системе с конечными толщинами линз355
    Вычисление конструктивных элементов системы360
3. Тригонометрический контроль361
Сферическая аберрация363
Кома364
Астигматизм и кривизна изображения367
Дисторсия368
Хроматическая аберрация положения369
Хроматическая разность увеличений
4. Численные значения аберраций наиболее распространённых категорий
оптических систем371
5. Нахождение элементов окончательной системы375
 
Г л а в а  VII.  Методы автоматического расчёта оптических систем378
 
1. Введение
2. Программа для автоматического расчёта двухкомпонентных систем381
3. Универсальные методы автоматического расчёта386
Общие соображения
Метод Ньютона390
Первая модификация метода Ньютона399
Вторая модификация метода Ньютона414
Метод наименьших квадратов и его модификации431
Методы минимизации функции качества438
Некоторые трудности, связанные с использованием метода Ньютона446
Ускорение сходимости итерационного процесса путём вариации
    направления450
Пример автоматического расчёта объектива для микроскопа455
4. Проблемы и перспективы автоматизации расчётов466
 
Г л а в а  VIII.  Основы расчёта допусков в оптических системах471
 
1. Общие соображения
2. Определение частных производных472
3. Определение максимально допустимого отклонения отдельного
параметра
4. Определение значений допустимых отклонений при совокупном
действии всех параметров оптической системы473
5. Влияние изменения параметров системы на аберрационные
характеристики
6. Децентрировка481
7. Некоторые дополнительные соображения по вопросу допусков499
8. Окончательное значение допуска500
9. Уточнение системы допусков502
10. Допустимая неоднородность оптических стёкол503
11. Допустимое отклонение углов отражательных призм506
12. Допустимое отклонение от плоскости для плоских отражающих
зеркал, нормаль к которым образует с осью угол i509
13. Установление допусков на ошибки изготовления углов призм
и на пирамидальность510
 
Г л а в а  IX.  Асферические поверхности520
 
А. Оптические системы, обладающие осью симметрии
1. Введение
2. Малые отступления от сферических поверхностей520
    Расчёт с помощью логарифмических таблиц
    Деформирование поверхности525
3. Точный расчёт хода лучей через поверхности второго порядка
    с помощью таблиц логарифмов526
4. Ряды, определяющие меридианное сечение асферических
    поверхностей, и их обращение529
5. Расчёт хода лучей на ЭВМ531
6. Расчёт бесконечно тонких астигматических пучков532
7. Расчёт астигматического пучка для слегка деформированных
    поверхностей538
8. Децентрированные поверхности второго порядка540
9. Расчёт центрированных систем, содержащих несферические
    поверхности, в области аберраций третьего порядка542
10. Исправление аберраций высших порядков деформацией
    преломляющих (отражающих) поверхностей545
11. Вычисление волновых аберраций__
    Вычисление волновой аберрации для точки на оси549
    Вычисление волновой аберрации для точки вне оси552
    Правило знаков для волновой аберрации553
12. Деформирование одной поверхности554
13. Деформирование двух и более поверхностей556
14. Случай трёх и более деформированных поверхностей559
15. Применение дифференциальных уравнений для расчёта оптических
    систем с несферическими поверхностями
    Случай одной отражающей поверхности560
    Преломляющая поверхность
    Апланатическая система двух зеркал563
16. Применение торических поверхностей в оптических системах568
17. Сводка основных формул572
Б. Анаморфоты574
18. Введение
19. Гауссова оптика анаморфотов576
20. Аберрации третьего порядка анаморфотов580
21. Вычисление дополнительного члена Wτ— WH584
 
Г л а в а  X.  Оценка качества изображения596
 
1. Введение
2. Геометрический и физический луч598
3. Распределение энергии в изображении точки606
4. Изображения, симметричные относительно оси612
Дефокусировка идеальной оптической системы с круглым зрачком
Вычисление распределения энергии в пятне рассеяния, вызываемом
    дефокусировкой, при круглом зрачке613
Распределение освещённости при произвольных аберрациях615
5. Преобразование Фурье и его основные свойства618
6. Передача пространственных частот621
Некогерентное освещение622
    Частотно-контрастная характеристика при наличии аберраций623
Влияние малых аберраций на ЧКХ625
    Переход к случаю больших волновых аберраций627
Вычисление ЧКХ для точки на оси при малых μδg'630
Когерентное освещение631
7. Методика численного определения ЧКХ634
Случай малых аберраций, не превышающих нескольких длин волн
Вычисление ЧКХ для очень малых частот643
Вычисление ЧКХ в случае больших волновых аберраций
    (геометрическое приближение)646
Вычисление на ЭВМ648
Некоторые простейшие случаи вида кривой n = f(z)649
Вычисление ЧКХ аподизированных оптических систем651
ЧКХ с учётом хроматической аберрации652
    Случай, когда волновые аберрации не превышают нескольких
       длин волн653
    Случай, когда волновые аберрации велики656
Некоторые полезные формулы для вычисления ЧКХ в области
    геометрической оптики657
8. О некоторых других способах оценки качества изображения,
даваемого оптическими системами

Книги на ту же тему

  1. Габаритный расчёт оптических систем, Русинов М. М., 1959
  2. Методы решения задач по вычислительной оптике, Нефедов Б. Л., 1966
  3. Оптика микроскопов. Расчёт и проектирование, Панов В. А., Андреев Л. Н., 1976
  4. Графо-аналитическая геометрия в применении к оптическим задачам, Пошехонов Б. Л., 1967
  5. Оптические призмы. Проектирование, исследование, расчёт. — 2-е изд., перераб. и доп., Кожевников Ю. Г., 1984
  6. Прикладная оптика. Фотографические, проекционные и фотоэлектрические системы. Методы аберрационного расчёта оптических систем, Турыгин И. А., 1966
  7. Техническая оптика, Мартин Л., 1960
  8. Техническая оптика, Русинов М. М., 1979
  9. Световые приборы. Учебник для вузов, Карякин Н. А., 1975
  10. Силовая оптика, Шмаков В. А., 2004
  11. Инженерная оптика, Сакин И. Л., 1976
  12. Техническая оптика, Русинов М. М., 1961
  13. Волновая оптика. Учебное пособие для университетов. Изд. 2-е, испр. и доп., Калитеевский Н. И., 1978
  14. Оптика спектральных приборов, Пейсахсон И. В., 1970
  15. Прикладная физическая оптика, Шишловский А. А., 1961
  16. Физическая оптика, Ахманов С. А., Никитин С. Ю., 2004
  17. Оптические телескопы будущего, Пачини Ф., Рихтер В., Вильсон Р., ред., 1981
  18. Асферические поверхности в астрономической оптике, Попов Г. М., 1980
  19. Изготовление асферической оптики, Заказнов Н. П., Горелик В. В., 1978
  20. Методы контроля оптических асферических поверхностей, Пуряев Д. Т., 1976
  21. Прикладная оптика и оптические измерения, Мальцев М. Д., Каракулина Г. А., 1968
  22. Прикладная оптика и оптические измерения (учебник для техникумов), Гвоздева Н. П., Коркина К. И., 1976
  23. Теория оптических систем и оптические измерения; Учебник для техникумов, Гвоздева Н. П., Коркина К. И., 1981
  24. Оптические приборы для точных измерений крупногабаритных изделий, Киссам Ф., 1966

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.031 secработаем на движке KINETIX :)