|
Определение положения главных плоскостей объектива.
Объектив:
= 100 мм
= 59,04 мм
= -42,33 мм
= -146,25 мм
=5,7 мм
=1,9 мм
=1,6725
=1,5163
2W = 10º
Путём просчёта нулевых лучей определим положение главных плоскостей пересчитанного объектива относительно передней и задней поверхностей, используя формулы:
Т.к. углы малы, то:
Рассчитаем прямой ход луча:
=0 рад
=6,25 мм
=1
=1,5181
=1,5163
=1
=0,036 рад
=6,0445 мм
=0,0193 рад
=6,0078 мм
=0,06рад
=
=104,2073 мм
=100,1689 мм
=
= -4,0384 мм
Считая, что оптические силы линз останутся прежними, пустим луч из переднего фокуса объектива, считая, что луч выйдет из него на высоте =12,18 мм и под углом =0 рад. Рассчитаем обратный ход луча:
Т.к. углы малы, то
=0 рад
=6,25 мм
=0,0361 рад
=6,1815 мм
=0,0247 рад
=6,0405 мм
=0,0623рад
=
= -100,321 мм
= -96,958 мм
=
= 3,363 мм
Мы определили положение передней и задней главных плоскостей объектива относительно его передней и задней рабочих поверхностей.
Кинематический расчёт.
2.1. Расчет системы поворота призмы:
Поворот призмы осуществляется качанием юстировочного столика, на котором она закреплена, относительно точки с помощью юстировочного винта.
Рис.2.1
Максимальное значение плеча силы , создаваемой поступательным движением юстировочного винта и обеспечивающей поворот призмы на угол составит:
(2.1.)
= 0,5 ∙ 61,2024 мм ∙cos(1,9975°)= 30,5826мм
Линейное перемещение юстировочного винта определяется из формулы:
, (2.2.)
где -max линейное перемещение юстировочного винта;
- длина юстировочного столика, равная основанию призмы;
Для обеспечения поворота призмы, закреплённой на юстировочном столике, можно применить винтовой механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное.
, (2.3.)
где -перемещение винта;
-шаг резьбы;
-угол поворота винта (рад);
Так как длина хода винта равна линейному смещению юстировочного столика относительно оси , то будет справедливо выражение:
(2.4.)
Следовательно:
(2.5.)
= 0,5 ∙ 61,2024мм ∙cos(1,9975°)∙tg(1,9975°)= 1,0666 мм
(2.6.)
= 26,8071рад
2.2. Определение параметров отсчётного барабана:
Для определения параметров отсчётного барабана ( , , ) необходимо знать разрешение спектрального прибора.
Наименьшее расстояние между спектральными линиями , разрешаемое монохроматором должно соответствовать удвоенной минимальной ширине щели .
, (2.7)
где -минимальный угол поворота призмы;
Тогда
(2.8.)
tg = 2∙0,002308 мм = 4,616×10-5рад
100мм
Минимальный угол поворота отсчётного барабана.
(2.9.)
min = 0,0355рад
Зная минимальный угол поворота отсчётного барабана, определяю количество делений на барабане:
(2.10.)
= 201,0923
Выбираю =200
Так как количество делений изменено, то необходимо уточнить величину минимального угла поворота барабана и :
Соответственно минимальный угол поворота барабана равен:
(2.11.)
min= 0,0314рад
Цена деления отсчётного барабана, равная min линейному перемещению винта, будет равна:
, (2.12.)
где - шаг резьбы;
Отсюда значение плеча будет равно:
(2.13.)
1.25мкм
= ∙100мм = 27,0797мм
2∙0,002308 мм
Соответственно:
(2.14.)
= 27,079мм ∙ 0,034 = 0,9445мм
Расстояние между делениями выбираю равным 0,5 мм. Диаметр барабана равен соответственно:
, (2.15.)
где -расстояние между делениями;
-диаметр барабана;
= 63,662мм
Рекомендуются следующее соотношение длины винта к его среднему диаметру:
3. Расчет калибровочного графика:
Рассчитаем зависимость длины хода юстировочного винта от длины волны излучения для калибровочного графика:
[мкм]
Спектр излучения ртутной лампы:
404,7 нм
435,8 нм
546,7 нм
577 нм
Показатели преломления призмы на этих длинах волн:
=1.8061
=1.7913
=1,7617
=1,7567
Углы выхода лучей из призмы:
=64,5619º
=63,592º
=61,7451º
=61,4439º
Выбрав как исходную длину волны, найдем углы, на которые необходимо повернуть призму для настройки монохроматора на нужную длину волны:
0,9699º
2,8168º
3,1179º
Найдём перемещение юстировочного винта, необходимое для настройки на данные длины волн:
0,458 мм
1,3324 мм
1,4751 мм
Найдём число делений на которые необходимо повернуть барабан микрометрического винта для настройки на данные длины волн:
, (3.1.)
367 где: - цена деления отсчётного барабана;
1066
1180
Список использованной литературы:
1. “Справочник конструктора оптико-механических приборов”. М.Я. Кругер, В.А. Панов, В.В. Кулагин и др. Машиностроение, 1967г.
2. “Оптико-механические приборы”. Кулагин С.В., Гоменюк А.С. Машиностроение, 1984 г.
3. “Спектральные приборы”. Тарасов К.И. Машиностроение, 1968 г.
4. “Проектирование оптико-электронных приборов.” Павлюсов Ю.Б., Солдатов В.П., Якушенков Ю.Г. Машиностроение, 1990 г.
5. “Оптика спектральных приборов.” Пейсаксол И.В. Машиностроение, 1970 г.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|