§ 9.4. Монохроматические аберрации камеры Шмидта

Камера Шмидта свободна от сферической аберрации, комы и астигматизма третьего порядка. Хроматизм, остаточные кома и астигматизм, вызываемые наличием коррекционной пластинки, крайне малы. Камера Шмидта свободна и от нормальной дисторсии, которая присуща астрографам с плоским полем. Единственная монохроматическая аберрация, присущая камере Шмидта, есть кривизна поля. Она является следствием равноправия всех наклонных пучков. Фокальная поверхность в первом приближении концентрична зеркалу и радиус кривизны ее равен его фокусному расстоянию. Компенсировать кривизну поля можно или изгибая фотопластинку (или фотопленку) по выпуклой сферической поверхности в специальной кассете, или применяя вогнуто-плоскую полеспрямляющую линзу Пиацци-Смита (см. § 5.5), устанавливаемую непосредственно перед фокусом. Для узкого, сходящегося к фокусу пучка лучей, линза практически эквивалентна плоско-параллельной пластине. Пусть есть радиус кривизны линзы Пиацци-Смита. Тогда после учета (5.30) толщина линзы для точки, отстоящей на расстояние I от центра поля зрения, будет

где показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза. Вне оси линза не является строго плоско-параллельной пластинкой, а для узкого пучка лучей — клином. Это приводит к появлению незначительных комы, астигматизма, дисторсии и хроматизма.

В светосильных системах поле получается незначительным. В силу этого, а также с целью избежать дополнительных потерь света и образования вредных бликов, линзу Пиацци-Смита в крупных телескопах используют редко, предпочитая изгибать

соответствующим образом фотопластинку. Перерасчетом коррекционной пластинки можно в значительной мере устранить аберрации, вносимые линзой Пиацци-Смита.

Рассмотрим ход лучей от звезды, отстоящей на угловом расстоянии от оптической оси. В отличие от сферического зеркала коррекционная пластинка имеет одну ось симметрии. Косое прохождение лучей через пластинку увеличивает задержку волнового фронта в раз и отклонение луча возрастает на величину

С другой стороны, луч, упавший на зону у зеркала, пересекает пластинку на зоне что вызовет его отклонение на величину

Оба эффекта вместе дадут кружок рассеяния с максимальным линейным диаметром

В камере, рассчитанной для предельного относительного отверстия, определенного по формуле (9.10), предельное угловое поле определяется из

При получаем И.С. Боуэн [1960 ] показал, что при отсутствии виньетирования изображение получается симметричным.

Боковая сферическая аберрация пятого порядка ограничивает светосилу, а боковая кома — поле. Появление этих аберраций объясняется тем, что проекция входного зеркала на плоскость, перпендикулярную линзу, наклоненному под углом к падающему пучку лучей, является эллипсом, а не кругом, а также асферичностью коррекционной пластинки.