IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Окуляр Erfle представляет собой пятиэлементную оптическую систему, состоящей из двух ахроматических и одной простой линз [1]. Этот тип окуляра был создан во время Первой мировой войны для военных целей и был описан Генрихом Erfle в патенте США № 1478704 в августе 1921 года, и был предназначен для получения более широких полей зрения, чем на четырёхэлементных системах, и явился дальнейшим развитием окуляров Кёльнера и Плёслам. Существует две разновидности окуляра Erfle, примерно равноценных по своим оптическим свойствам - в первой простая линза располагается близ фокуса, сбоку от пары дуплетов, а во второй разновидности между ними. Иногда второй тип окуляров Erfle называли "суперплёссл". В центре поля зрения этого окуляра сферическая аберрация и хроматизм положения обычно отлично исправлены. Кома в средней части поля зрения может быть невелика. Светосила объектива, с которым может эффективно работать этот окуляр, ограничивается только проявлениями полевых аберраций.

В работе была создана компьютерная модель окуляра Erfle и изучены различные аберрации, возникающие в нем.

На рис. 1 показана оптическая схема и ход лучей в окуляре Erfle.

Хроматические аберрации, возникающие в окуляре Erfle, представлены на рис.2. Рис. 2 (а) демонстрирует хроматические аберрации в окуляре Erfle, рис.2 (б) хроматические аберрации в двояковыпуклой сферической линзе.

Хроматические аберрации в окуляре Erfle в диапазоне волн 0,4860 –0,6864 µм составляет порядка 40 µм, в то время как в двояковыпуклой сферической линзе составляет порядка 1700 µм. Таким образом, хроматические аберрации в окуляре Erfle почти в 40 раз меньше чем в двояковыпуклой сферической линзе.

Рис. 1. Оптическая схема и ход лучей в окуляре Erfle

Рис. 2. Хроматические аберрации, возникающие в окуляре

Erfle (а), в двояковыпуклой сферической линзе (б)

На рис. 3 представлены волновые аберрации при длинах волн 0,486, 0,587 и 0,656 µм в окуляре Erfle.

Рис. 3. Волновые аберрации при длинах волн

0,486, 0,587 и 0,656 µм в окуляре Erfle

Масштаб шкалы волновых аберраций равен 20λ. Волновые аберрации в окуляре Erfle не превышают 5λ, а это значит, что волновые аберрации не значительны. В качестве иллюстрации на рис.4 приведены RGB изображения окружностей полученных с помощью окуляра Erfle (а) и двояковыпуклой сферической линзы (б).

Рис. 4. RGB изображения окружностей полученных с помощью

окуляра Erfle (а) и двояковыпуклой сферической линзы (б)

Визуально качество изображения в окуляре Erfle значительно превосходит изображение в простой линзе. Этим и объясняется широкое применение окуляра Erfle.

Литература

1. Егорова О. В. Световые микроскопы для биологии и медицины. М.: Репроцентр, 2006.- 416 с.

Код для цитирования: Скопировать