| dbo:abstract
|
- A szférikus aberráció vagy gömbi eltérés az optikai lencsék egyik tipikus leképezési hibája. Ez a hiba abból fakad, hogy az egyszerűbb gyártástechnológia miatt gömbfelületűre gyártott lencsék felülete eltér az ideális felülettől. (Az ideális felület a Snellius–Descartes-törvényből származtatható, bonyolultabban legyártható, negyedrendű felület.) Tehát ennek az optikai hibának alapvetően gyártástechnológiai és költségoptimalizálási oka van. Ez a hiba azon a fénysugaraknál jelentkezik, amelyek a lencse távolabb, a lencse szélén haladnak keresztül. Mivel mivel a széleknél más (az ideálistól eltérő) szögben törnek meg, mint a lencse közepe felé, ezért a különböző fénysugarak nem találkoznak egy pontban: pontszerű leképezés helyett úgynevezett szóródási kört hoznak létre. A szférikus aberráció akkor "pozitív", ha a perifériás sugarak túl nagy szögben; illetve akkor negatív ha túl kis szögben törtek meg. A szférikus aberrációtól mentes felület a Snellius–Descartes-törvényből származtatható; ez egy negyedrendű felület. A gyakorlatban azonban ennek az alaknak a megfelelő pontosságú legyártása nehézkes és emiatt költséges is. Éppen ezért a műszaki optikai gyakorlatban a (másodrendű) gömbfelület alkalmazása terjedt el, amely sokkal könnyebben elkészíthető. A szférikus aberráció oka tehát az, hogy az optikai eszközök (lencsék, tükrök) gömbfelületekből állnak össze. A jelenség az átmérő negyedik hatványával arányos; illetve a gyújtótávolság harmadik hatványával fordítottan arányos; azaz rövid lencséknél fokozottabban jelenik meg. A távcsövek esetében a szférikus aberráció az egyik leggyakrabban jelentkező optikai hiba. Kisebb távcsövek esetén, melyekben f/10 rekeszértéknél kisebb gömbtükör van, egy távoli pontforrásból (például egy csillagból) származó fény nem egy pontba fókuszálódik. A tükör belső részére eső fény a tükörtől távolabb fókuszálódik, mint a külső részre eső fény. Ennek eredményeképpen a képet nem lehet olyan élesre állítani, mintha az aberráció nem lenne jelen. A szférikus aberráció kompenzálása ilyen távcsövekben úgy történik, hogy nem-gömb tükröket, vagy korrekciós lencséket alkalmaznak. Lencserendszerek esetében domború és homorú lencsék egymás mögé illesztésével, illetve aszférikus lencsék alkalmazásával minimalizálható a szférikus aberráció hatása. Egyszerűbb lencsék tervezésekor néha egyszerűbb lehet olyan lencse paramétereket választani, amelyek minimálisra csökkentik a szférikus aberráció hatását. Például egy gömbfelületekből álló lencse tervezésekor, ahol adott a tárgytávolság (t), a képtávolság (k), és a törésmutató (n); a szférikus aberráció minimalizálható a lencse kétoldali görbületi sugarainak (r1 és r2) alábbi egyenlet szerinti megfelelő megválasztásával. (hu)
- A szférikus aberráció vagy gömbi eltérés az optikai lencsék egyik tipikus leképezési hibája. Ez a hiba abból fakad, hogy az egyszerűbb gyártástechnológia miatt gömbfelületűre gyártott lencsék felülete eltér az ideális felülettől. (Az ideális felület a Snellius–Descartes-törvényből származtatható, bonyolultabban legyártható, negyedrendű felület.) Tehát ennek az optikai hibának alapvetően gyártástechnológiai és költségoptimalizálási oka van. Ez a hiba azon a fénysugaraknál jelentkezik, amelyek a lencse távolabb, a lencse szélén haladnak keresztül. Mivel mivel a széleknél más (az ideálistól eltérő) szögben törnek meg, mint a lencse közepe felé, ezért a különböző fénysugarak nem találkoznak egy pontban: pontszerű leképezés helyett úgynevezett szóródási kört hoznak létre. A szférikus aberráció akkor "pozitív", ha a perifériás sugarak túl nagy szögben; illetve akkor negatív ha túl kis szögben törtek meg. A szférikus aberrációtól mentes felület a Snellius–Descartes-törvényből származtatható; ez egy negyedrendű felület. A gyakorlatban azonban ennek az alaknak a megfelelő pontosságú legyártása nehézkes és emiatt költséges is. Éppen ezért a műszaki optikai gyakorlatban a (másodrendű) gömbfelület alkalmazása terjedt el, amely sokkal könnyebben elkészíthető. A szférikus aberráció oka tehát az, hogy az optikai eszközök (lencsék, tükrök) gömbfelületekből állnak össze. A jelenség az átmérő negyedik hatványával arányos; illetve a gyújtótávolság harmadik hatványával fordítottan arányos; azaz rövid lencséknél fokozottabban jelenik meg. A távcsövek esetében a szférikus aberráció az egyik leggyakrabban jelentkező optikai hiba. Kisebb távcsövek esetén, melyekben f/10 rekeszértéknél kisebb gömbtükör van, egy távoli pontforrásból (például egy csillagból) származó fény nem egy pontba fókuszálódik. A tükör belső részére eső fény a tükörtől távolabb fókuszálódik, mint a külső részre eső fény. Ennek eredményeképpen a képet nem lehet olyan élesre állítani, mintha az aberráció nem lenne jelen. A szférikus aberráció kompenzálása ilyen távcsövekben úgy történik, hogy nem-gömb tükröket, vagy korrekciós lencséket alkalmaznak. Lencserendszerek esetében domború és homorú lencsék egymás mögé illesztésével, illetve aszférikus lencsék alkalmazásával minimalizálható a szférikus aberráció hatása. Egyszerűbb lencsék tervezésekor néha egyszerűbb lehet olyan lencse paramétereket választani, amelyek minimálisra csökkentik a szférikus aberráció hatását. Például egy gömbfelületekből álló lencse tervezésekor, ahol adott a tárgytávolság (t), a képtávolság (k), és a törésmutató (n); a szférikus aberráció minimalizálható a lencse kétoldali görbületi sugarainak (r1 és r2) alábbi egyenlet szerinti megfelelő megválasztásával. (hu)
|
