Погрешности изображений в оптических системах

Оптическая сила линзы

Оптической силой линзы называется величина , обратная заднему фокусному расстоянию. За единицу оптической силы принимается сила-диоптрия-сила линзы с фокусным расстоянием, равным 1м;; f=1м;; f=0.2м; диоптрий.

Итак, реальные оптические системы могут давать изображение, которые удовлетворяют требованиям идеальной оптической системы только в узкой области параксиальных путей. Однако система с малым световым отверстием, ограниченным областью параксиальных лучей, дает недостаточную яркость изображений и, кроме того, она сопровождается явлениями дифракции. Поэтому для оптических приборов пользуются оптическими системами с относительно большими отверстиями. Такие системы дают изображение с некоторыми нарушениями резкости и подобия предмета его изображению от ряда аберраций: сферической, хроматической, астигматизма, дисторсии. Для визуальных систем наиболее опасными являются осевые аберрации, которые искажают изображение точек на оптической оси: сферическая и хроматическая.

Сферическая аберрация. Лучи широкого пучка преломляются через линзу с неодинаковой силой. Крайние лучи преломляются сильнее и пересекают оптическую ось ближе к линзе, чем средние и центральные.

В сложных оптических системах сферические аберрации устраняются подбором линз положительных и отрицательных.

Аберрации комы. Лучи, которые падают на линзу от точки, которая находится вне оси, параллельным пучком, но под некоторым углом к оси, вместо точки дают размытое пятно неправильной формы (нарушается симметрия преломления относительно центрального луча). Оптические системы, исправленные от сферической аберрации и комы называются апланатическими.

Хроматическая аберрация. Луч белого света при прохождении через линзу раскладывается в спектр и образует дисперсию. Изображение светящейся точки выходит размытое, в виде круга рассеяния, выкрашенного по краям. Уменьшают подбором сортов и марок стекла (апохроматы).

Астигматизм. Лучи, которые находятся вне оптической оси преломляются неодинаково. В плоскости меридионального сечения лучи преломляются сильнее (т. Р1), в плоскости перпендикулярной меридиональному - менее. Исправляется подбором радиусов кривизны, их фокусных расстояний и толщин (анастигматы).

Дисторсия. Дисторсия возникает от изменчивости увеличения по всему полю зрения.

Дата добавления: 2014-01-20