天大光学工程实验课程02

实验二 望远系统的参数测量

一、实验目的

1．掌握望远系统的入瞳和出瞳距的测量方法

2．掌握望远系统放大率的测量方法

二、实验内容

掌握测量方法，做好测量前的准备工作，测量给定的望远镜的入瞳D，出瞳D′及出瞳距p′，计算望远系统的放大率r。

三、实验原理

1．入瞳D的测量

测量入瞳D。对于简单望远镜来说，孔径光阑和入射光瞳就是物镜镜框，其直径D可用量规或卡尺直接量出，也可采用测量显微镜如图2－1那样来进行测量，测量时注意要对镜框直径的两端逐个调焦、显微镜的横向移动量，就是入瞳光瞳的直径D。

图2－1

2．出瞳D′的测量：

测量原理如图所示，出瞳D′的大小用测量显微镜或倍率计进行测量，首先将待测望远镜调焦于无限远，再将待测望远镜安置在光具座上，接通平行光管电源，作为无穷远光源照亮望远物镜的外框，则在望远镜目镜后面可看到一亮斑，即为出瞳D′，用测量显微镜或倍率计测出D′的大小。测量原理如图2－2所示。

图2－2

3．出瞳距p′的测量：

在用测量显微镜测出瞳D′的大小时，记下测量显微镜在光具座导轨上的位置A，再移动显微镜至到能看清望远镜后表面（此时看到目镜后表面上有许多灰尘），记下显微镜在导轨上的位置B，则两位置差即为出瞳距p′。

则： p′＝A－B

测量装置如图2－3所示

图2－3

4．望远镜放大率的测量：

望远系统放大率即为可见放大率或称为视角放大率，由几何光学可知r 表示视角放大率有如下关系：

（2－2） 式中： w——望远镜物方视场角

w′——望远镜象方视场角

D——望远镜的入瞳直径

D′——望远镜的出瞳直径

f物——望远镜的物镜直径

f′ 目——望远镜的目镜直径

根据以上公式，只要任意测得对应的一组数据即能计算出望远系统的放大率P值。

四、实验设备

光具座、待测望远镜

五、实验步骤

1．测量入瞳和出瞳：由公式（2－2）可知视角放大率等于入瞳和出瞳之比。本法与前面望远镜的D和出瞳D′ 测量方法相同。

2．测量物方视场角w，和象方视场角w′ 利用公式E＝tgw′/tgw而求出望远镜的视场角放大率，测量装置原理如图2－5所示。

图2－5

平行光管装有已知距离y的分划板。前置镜上装有角度置的分划板。前置镜上装有角度值的分划板，由于平行光管的分划板极准确的安装在就焦平面上。根据公式：

tgw = y/2f′

式中：f′——为已知平行光管的焦距。

y为已知刻线间隔的分划板上线距。故w就是被测望远镜的物方视场角。经被测望远镜后，通过前置镜可看到平行光管两条刻线的象。其夹角为2w′ 即为两倍的象方视场角。

根据公式（2－2）计算出视角放大率F来。

六、思考题

1．你怎样证明望远镜物镜镜框内径就是入射光瞳D？ 2．还有什么方法测量望远镜系统的放大率。举例说明？