Для простого двухлинзового кеплеровского телескопа это формула для расположения выходного зрачка:
Где расстояние до выходного зрачка (т. е. удаление выходного зрачка), - фокусное расстояние объектива, а - фокусное расстояние глазной линзы.
Я нашел уравнение в том или ином воплощении в следующих трех источниках:
Я проделал некоторую работу над уравнением, и, похоже, оно применяет уравнение тонкой линзы к линзе окуляра:
Где . Это та часть, которую я не понимаю. Единственный способ, которым я видел уравнения тонких линз, используемые для систем линз, принималось за расстояние до точки формирования изображения предыдущей линзы. Это, однако, предполагает, что задняя часть глаза смотрит на саму линзу объектива, а не на изображение, формируемое объективом.
Как это работает и каково обоснование его использования для определения местоположения выходного зрачка?
Выходной зрачок любой оптической системы определяется как изображение управляющей апертурной диафрагмы (АС), формируемое последующими оптическими элементами. Управляющая апертурная диафрагма — это оптический компонент, который ограничивает максимальный конус лучей от точки объекта, который фактически может быть обработан всей системой (по сути, он контролирует, сколько света из каждой точки фактически проходит через него). В такой системе, как камера, мы намеренно устанавливаем AS, имея диафрагму, которая открывается и закрывается, но в отсутствие диафрагмы одна из линз ограничивает максимальный угол. В случае простого телескопа это, как правило, основная передняя линза, а выходной зрачок - это ее изображение, образованное линзой окуляра, как указано в вашей формуле. Хотя, если вы поставите слишком маленькую линзу окуляра, то это может быть сама АС, и в этом случае она будет также выходным зрачком.
В общем, выходной зрачок предназначен для формирования в том месте, где будет расположен глаз, и, кроме того, он будет того же размера, что и зрачок самого глаза, это гарантирует, что максимально возможное количество света может быть передано от объекта. зрителю и что изображение заполняет глаз. Выходной зрачок ограничивает угол конусности лучей, освещающих каждую точку изображения.
Апертурную диафрагму не следует путать с полевой диафрагмой, которая контролирует поле зрения системы. Эта апертура ограничивает максимальное угловое расстояние, на котором объект может находиться от оптической оси и оставаться видимым. Его изображение в последующих компонентах называется окном выхода и эффективно определяет общий размер конечного изображения. Для наблюдателя со стороны изображения это окно кажется ограничивающим область изображения.