如何正确选择星点检验的条件？

在光具座上做星点检验时，一般不需要特殊附件，但要注意两个重要问题，即平行光管焦面处星孔光阑的直径和观察显微镜的数值孔径的合理选择。

1.星孔直径

图3−26所示为在光具座上作物镜星点检验的光路原理图。为了保证星点像具有足够的亮度和对比度，以便看清星点像的细节，除要求照明光源具有足够的亮度（为此可采用大亮度光源，如汽车灯泡、超高压汞灯等）外，还需对被照星孔的尺寸加以限制。因为当星孔有一定大小时，星孔上每一点发出的光在被检物镜的焦平面上都会形成一个独立的衍射斑，我们所观察到的星点像实际是无数个彼此错位的衍射斑的叠加。如果星孔尺寸大于某个数值，各衍射斑的彼此错位量超出一定限度，星点像的衍射环细节将随之消失。根据衍射环宽度所做的理论估算和实验表明，星孔允许的最大角直径αmax应等于被检系统艾里斑第一暗环角半径θ1的二分之一，如图3−27所示，即应有

图3−26　物镜星点检验光路原理图

图3−27　星孔最大角直径αmax与艾里斑角半径θ1的关系

由表3−4查得

所以

式中，D为被检物镜的入瞳直径；λ为照明光源的波长，如用白光照明，则取λ=0.56μm。

因为星孔板放在焦距为的平行光管物镜的焦面处，所以星孔的最大允许直径为

例如，设=1 200 mm，通光口径为100 mm；被测物镜的入瞳直径D=70 mm，则星孔允许最大直径为

2.观察显微镜的数值孔径和放大率

星点像非常细小，需借助显微镜（检验物镜时）或望远镜（检验望远系统时）放大后进行观察。在用显微镜观察时，除了应注意显微镜的像质外，还应注意合理选择显微物镜的数值孔径和放大率。(www.xing528.com)

为了保证被检验物镜的出射光束能全部入观察显微镜，显然应保证显微镜的物方最大孔径角Umax大于或等于被检物镜的像方孔径角，如图3−26所示。否则显微物镜的入瞳切割部分光线，无形中减小了被检物镜的通光口径，因而得到不符合实际的检验结果。

这点在实际工作中常被人疏忽。为保证孔径要求，可根据被检物镜的相对孔径按表3−5选用显微物镜的数值孔径。

表3−5　根据相对孔径Df′选择数值孔径NA

显微镜的放大率选择以人眼观察时能否分开星点像的第一、二衍射亮环为准。由表3−4可查得第一与第二衍射亮环的角间距为

被检物镜焦面上对应的线间距为

设经显微镜放大后两衍射环的角间距为δ时人眼就能分辨，即应有

式中，β为显微物镜的垂轴放大率；为目镜的焦距。

因为显微镜的总放大率

所以有

如果取λ=0.56×10−3mm，δ=2′=0.00058rad，则上式简化为

当显微物镜的数值孔径选定后，其垂轴放大率也应满足式（3−58）的要求。