В, равную выражению,заключенному в прямые скобки фор мулы (IX,4):

AFD = -fB. (1Х,4)

Для большинства пар стекол величина В колеблется в небольших пределах; например, для систем, ахроматизированных в области спект-

ра F-С, величина В изменяется от До; для фотографических

объективов, ахроматизированных для линий G иСикорригированных

для основной линии е, величина В равна приблизительно (см.

формулу (II, 157).

Оптические стекла, постоянные которых v и р не удовлетворяют линейную зависимость (IX, 3), назовем особыми.

Величина Wможет быть значительно уменьшена лишь в случае равенства относительных частных дисперсий применяемой пары стекол при неравных значениях v, т. е., если хотя бы одно втекло - особое. Однако, как показывают численные исследования, оптические <шлы линз такой апохроматизированной пары оказываются очень большими, что позволяет создавать объективы лишь весьма малых относительных отверстий.

Вместе с тем уже давно известны объективы, содержащие обычные стекла и имеющие уменьшенный вторичный спектр. Такие объективы состоят из двух положительных компонентов, силы которых <р< и щ разделены воздушным промежутком d. В частности, такую оптическую схему имеют объективы типа Петцваля (см. рис. IV, 9, а). По мере уменьшения вторичного спектра Д у этих объективов (в результате увеличения d и ф2) весьма быстро возрастает величина коэффициента Петцваля SIV, которая и без того у них велика.

Для значительного уменьшения величины вторичного спектра с одновременным достижением достаточно больших относительных отверстий необходимо применение оптических сред, у которых величины частных относительных дисперсий близки к таковым у обычных стекол при возможно большей разности величин показателей средних дисперсий. Такими особыми дисперсионными свойствами обладают некоторые кристаллы. На том же рис. IX, 3 нанесены координаты (р, v) фтористого бария (ФБ), флюорита, фтористого лития (ФЛ) и особых кронов типа ОК. В табл. IX, 2 приведены некоторые сведения об оптических постоянных этих материалов. По оптическим постоянным особый интерес представляют фтористый барий и флюорит, у которых величины частных относительных дисперсий pFtD равны соответственно 0,709 и 0,704 и которым соответствует довольно большая группа оптических стекол, имеющих тождественные величины Р/?,о, но сильно отличные значения v.

Например, комбинации флюорита с тяжелыми кронами типа ТК13, ТК14, ТК15 и ТК23 обеспечивают почти полное исправление вторичного спектра при сравнительно малой оптической силе положительной (кроновой) линзы ахроматической пары ф4 = 2,7.

Еще более выгодным оказывается сочетание фтористого бария и стекла ОФЗ (табл. IX, 2), которое приводит к оптической силе кроновой линзы <h = 2,18.

Таблица IX,2 Оптические постоянные особых стекол и некоторых кристаллов

OKI OK2 OK3 ОФЗ ОФ4 ОФб

Фтористый литий Фтористый барий Флюорит

1,52220 1,55100 1,49615 1,59880 1,65050 1,60110 1,39200 1,47461 1,43384

1,52701 1,55633 1,50085 1,60768 1,66110 1,60940 1,39476 1,47874 1,43705

1,52018 1,54876 1,49419 1,59510 1,64614 1,59762 1,39081 1,47292 1,43294

76,3 72,8 74,5 47,6 43,4 51,0 99,2 81,6 95,3

0,704 0,704 0,706 0,706 0,708 0,704 0,698 0,709 0,704

0,296 0,296 0,294 0,294 0,292 0,296 0,301 0,290 0,296

В качестве примера приведем разработанный нами апохроматичес-кий объектив-анастигмат типа Таир , первый компонент которого

ТК13 Флюорит

Рис. IX, 5. Объектив-апохромат Апотаир-1 : а - оптическая схема; б - кривая вторичного спектра

вследствие малой величины показателя преломления флюорита (nD = = 1,43384) пришлось усложнить (рис. IX, 5). Этот объектив был выпущен по название Апотаир-1 (расчет его выполнен А.Монастырским). Как видим, первый компонент системы содержит две положительные флюоритовые линзы; план - анастигматическим компенсатором астигматизма и кривизны поверхности изображения является толстая менисковая линза подобно тому, как это в свое время было выполнено нами в системе Таир . Объектив Апотаир-1 имеет оптические характеристики, аналогичные серийному объективу Таир-3 : фокусное расстояние 300 мм, относительное отверстие 1 : 4,5, формат изображения 24 X 36 мм\ длина объектива 140 мм, задний фокальный отрезок 156 мм. Этот объектив является апохроматом: в пределах спектра от 400 до 650 нм величина вторичного спектра оказывается в пределах

±0,03 мм (см. рис. IX, 5, б); при этом хроматические аберрации лучей широких наклонных пучков в указанной области спектра оказываются в пределах 0,01 мм для эффективной части зрачка системы.

Очевидно, такой апохромат, корригированный в столь широкой области спектра, представляет особый интерес для многих случаев научной и прикладной фотографии и кинематографии.

Среди отечественных особых стекол отметим стекло OKI (nD = = 1,52220, v == 76,3, P/?.d= 0,704), которое в комбинации в флинтом ОФ6 (nD = 1,60110, v = 51,0, Pf.d = 0,704) приводит к полному исправлению вторичного спектра при следующей оптической силе кроновой линзы ахроматической пары срА = 3,02. Однако оптическая сила оказывается в 1,4 раза большей, чем в случае применения фтористого бария; при этом показатель преломления nD втекла OKI лишь на 6% больше, чем у флюорита, и приблизительно на 3% больше, чем у фтористого бария. Особый интерес представило бы получение оптического материала, близкого по дисперсионным свойствам к фтористому барию, но е возможно большим показателем преломления и с меньшей температурной расстраиваемостью, что позволило бы проектировать достаточно светосильные апохроматические системы без чрезмерного усложнения их оптической схемы.

Если применение особого оптического материала (втекла или кристалла) приводит к нежелательно брлыной оптической силе линзы, то целесообразно расщеплять эту линзу на две (как было сделано в объективе Апотаир-1 на рис. IX, 5, а).

Для создания более широкоугольного анастигмата-апохромата необходима оптическая система более сложной схемы - типа обобщенного триплета. Оптическая схема обобщенного триплета обеспечивает возможность создания высокоразрешающих анастигматов в результате усложнения каждого из компонентов системы.

Обозначив через ф1э ф2 и ф3 приведенные оптические силы компонентов при силе всей системы, равной единице, из условий масштаба, коррекции хроматизма и кривизны поля, имеем:

9 = К 9i + 2 Ъ + К Ъ = Ь

(1Х,5)

где rti v4; щ v2; п3 v3 - упомянутые выше (IV, 26)-(IV, 27) эквивалентные (обобщенные) значения оптических констант компонентов, и лишь в частном случае - константы стекол линз; 6scf - продольная хроматическая аберрация для лучей некоторых двух длин волн, например лучей F и С; т - множитель пропорциональности.

Эта система может иметь решение при удовлетворении еще двум дополнительным условиям исправления продольных хроматических аберраций: