如何使用Zemax仿真针孔相机观测到金环日食

首先，我们查看当天的太阳和月亮数据。

如国立天文台网站“日食各地预报”的“指定地点预报”所示，视场半径为太阳948秒，月亮891秒，东京ZUI大食量，两者中心距离为2秒。

本文分析的针孔摄像机光学系统，入射光瞳直径为 0.7。 这一次，我将首先将两个表面添加到上述文件中。将第二面的厚度设置为 206265mm，并将物体面设置为光圈面之前的位置。这种厚度的含义是206265×Tan(1秒)=1，所以1毫米的表面对应于1秒的视角。

与针孔摄像机的分析示例不同，这次到物体表面的距离是有限的，因此，在光阑面上安装了焦距等于上述距离的近轴透镜，以便从物体表面发出的光线作为平行光入射到图像平面。从光阑表面到图像平面的距离是任意的，不会影响仿真结果。这次使用针孔摄像机分析中使用的 300mm。

在第一个表面设置中，设置半径为 948mm 的圆形孔径，如下所示，以表示太阳。

第二个表面表示月亮，将半径为 891mm 的圆形遮光设置为 2mm 中心，如下所示。

现在打开“设置”选项卡的“视场数据编辑器”，然后选择“视场数据”类型为“对象高度”。这是后续分析所需的设置。

然后，从“分析”选项卡上的“扩展光源分析”图标中，单击“几何光学图像分析”。

几何光学图像分析设置如下所示。

视场大小表示适用于对象平面的 IMA 或 BIM 文件的 Y 方向的总尺寸。

由于此单位使用视场单位，因此由于设置了对象高度，因此为“距离”(mm)。因此，这意味着定义直径为 1896mm 的表面光源。

另一方面，“图像大小”表示图像平面上的分析范围，表示探测器大小的 Y 方向的总宽度。在功能模式下使用时，将调整功能模式单位，因此图像的像素表示单位为“弧度”。

将文件“Square. IMA“指定为待仿真的图像，因此我们将使用此文件。

最后，在底部的 BIM 文件列中，输入eclipse1，以使用此名称创建 BIM 文件。结果如下：

上图是当日食达到ZUI大值时的模拟，但如下图所示，如果第二个面的数据中心为 57，则当月亮和太阳的边缘接触时，可以模拟它。

结果如下：

审核编辑：汤梓红