Светосильный спектральный прибор (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01J3/12 

1

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроеншо.

Целью изобретения является уйе- ллчение поступающего в прибор свето-- вог о потока при сохранении относи-- тельного отверстия прибора.

На фиг. 1 изображен светосильный спектральный прибор, вариант па фиг. 2 - то же, второй вариант.

Светосильный спектральный прибор содержит входную щель 1, плоско выпуклую линзу 2, коллимирующйй объектив 3, диспергируюп1ее устройство 4, фокусирующий объектив 5 с фокальной плоскостью 6, Согласно фиг. 2 колли- мирующий объектив 3 выполнен в виде плосковыпуклой сферической линзы с плоской поверхностью, совпадающей с плоскостью входной щели 1.

Устройство по первому варианту работает следующим образом.

Входная щель 1 освещается исследуемым излучением. При этом поступающи в спектральный прибор поток определяется углом между крайними лучами светового пучка, идущего на входную щель 1. После прохождения плоской поверхности линзы 2, совпадающей с плоскостью щели, угол между крайними лучами светового пучка, поступившего в.прибор5 уменьшается в с эответствии с законом преломления. Лучи световог пучка5 проходящие через центр щели, распространяются в линзе 2 по нормалям к ее сферической поверхности, так как центр входной щели 1 совпадает с центром этой поверхности. Искажение лучей после прохождения линзы 2 минимальное. Пройдя коллимирующйй объектив 3, диспергирующую систему 4 и фокусирующий объектив 5, лучи образуют в фокальной плоскости 6 спектр ряд монохроматических изобралсений входной щели 1 . В отсутствие линзы 2 угол сбора света равен между крайними лучами пучка в приборе, определяемому его относитетгь ным отверстием. Введение линзы 2 позволяет, сохраняя неизменным угол между крайними лучами пучка,идущего в приборе, ув еличйть угол между крайними лучами пучка,. идущего на вход- ную щель 1. Угол между крайними лучами пучка, поступающего в прибор, можно найти из выражения для закона преломления

. и,

. Uj уи. 2arcsin( sin - . п, 2

гле п, и Hj - показатели преломления окружающей прибор среды и материала линзы соответственно; углы между крайними

лучами светового пучка до и после входной щели 1 ,

Из выражения (1) видно, что угол на входе прибора возрастаете увел1|че- нием показателя преломления линзы 2, Во втором варианте светосильного спектрального прибора световой пучок попадает на плоскую поверхность кол- лимирующего объектива 3. Угол между крайними лучами светового пучка, поступившего в прибор, уменьшается в соответствии с законом преломления. Сферическая поверхность коллимирующе- го объектива 3 преобразует в параллельный пучок, освещающий диспергирующую систему 4. Угол между крайними лучами пучка, поступающего в прибор, можно найти по формуле (1).

Формула изобретения

1.Светосильный спектральный прибор, содержащий оптически связанные входн:ую щель, коллимирующйй и фокусирующий объективы с расположенной между ними диспергирующей системой,

о тли ч ающий ся тем, что, с целью увеличения поступающего в прибор светового потока при сохранении относительного отверстия прибора, между входной щелью и коллимирующим объективом установлена плосковыпуклая сферическая линза, плоская поверхность которой совпадает с плоскостью входной щели, а радиус кривизны сферической поверхности равен толщине линзы по оси и меньше расстояния между входной щелью и кол- лимирующим объективом,

2.Светосильный спектральный прибор, содержащий оптически связанные входную щель, коллимирующйй и фокусирующий объективы с расположенной между диспергирующей системой, о т л и -ч а ю щ и и с я тем,

что

целью увеличекня поступаюше25зо ,„

55

го 3 прибор светового потока ::;зи. сохранении относительного отверстия прибора, коллимирующйй объектив выполнен в виде штосковыпуклой сферической линзы,плоская поверхность которо совпадает с плоскостью входной щели.

CPU9.2

Изобретение позволяет увеличить поступающий в прибор световой поток при сохранении относительного отверстия прибора. Устройство содержит входную щель 1, плосковьтуклую линзу 2, коллимирующий объектив 3, диспергирующее устройство 4, фокусирующий объектив 5 с фокальной плоскостью 6. Плосковыпуклая сферическая линза установлена между входной щелью 1 и коллимирующим объективом 3 так, что ее плоская поверхность совпадает с плоскостью входной щели. Радиус кривизны сферической поверхности линзы равен толщине линзы по оси. Возможно выполнение коллимирующего объектива 3 в виде плосковыпуклой сферической линзы. Введение линзы 2 позволяет, сохраняя неизменным угол между крайними лучами пучка, идущего в прибор, увеличить угол между крайними лучами пучка, идущего на входную щепь 1. 2с. п. ф-лы, 2 ил. i (Л ю to ел о оо . /