Аберрация.Астигматизм.

Аберрация. Астигматизм.

До сих пор мы рассматривали построение изображений в идеальной линзе. При этом мы полгали, что изображением точки, независимо от того, где она находится , является точка. Однако опыт показывает , что это далеко не так, что изображением точки является всегда некоторое размытое пятно. Выясним причины возникновения некоторых погрешностей оптических приборов - аберраций. Это позволит также найти пути для их устранения или уменьшения.

Сферическая аберрация. При выводе формулы для оптической силы линзы мы считали, что на линзу падает параксиальный пучок, ширина которого h много меньше радиуса кривизны линзы : h≤R . Только параксиальный пучок собирается в одной точке - фокусе. Если же на линзу падает широкий пучок, то фокусировка нарушится и вместо точки мы получим на экране пятно – изображение оказывается астигматическим т.е. неточечным.

Аберрация возникающая вследствие конечной ширины световых пучков называется – сферической аберрацией. Способ устранение сферичиской аберрации - это ограничение ширины пучка, диафрагмирование линзы.

Хроматическая аберрация. Этот недостаток линз является следствием дисперсии.

Благодаря дисперсии фокус красных лучей расположен от линзы дальше, чем фокус фиолетовых. Вследствие хроматической аберрации изображение белой точки имеет вид либо красной точки с сине – фиолетовым ореолом, либо фиолетовой точки с желто – красным ореолом. Хроматическая аберрация у вогнутой и выпуклой линзы имеет противоположный характер. Следовательно, в системе из двух склеенных линз изготовленных из разных сортов стекла, при определенном подборе показателей преломления и радиусов кривизны поверхностей, оказываются в значительной мере устраненными обе аберрации – сферическая и хроматическая. Линзы такого типа называются - ахроматическими.

Астигматизм. Пусть точка находится на большом расстоянии от оптической оси. Тогда для построения ее изображения используется пучок. Оказывается, что в этом случае ни при каком положении экрана при которых изоброжения получаются в виде прямых черточек. Итак, даже в линзах исправленных на сферическую и хроматическую аберрации изображение точки удаленнойот оптической оси представляет собой не точку, а две взаимно препендикулярные линии, лежащие в разных плоскостях , - это и есть аббераци астигматизма.