انحراف کروی عدسی به این دلیل است که. انحرافات - آنها چیست؟ انحرافات چیست؟ نگران چه چیزی باشیم

و آستیگماتیسم). انحرافات کروی از مرتبه های سوم، پنجم و بالاتر وجود دارد.

یوتیوب دایره المعارفی

• 1 / 5

  فاصله δs"در امتداد محور نوری بین نقاط ناپدید شدن پرتوهای صفر و شدید نامیده می شود انحراف کروی طولی.

  قطر δ" دایره پراکندگی (دیسک) با فرمول تعیین می شود

  δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),

  • 2ساعت 1 - قطر سوراخ سیستم؛
  • آ"- فاصله از سیستم تا نقطه تصویر؛
  • δs"- انحراف طولی

  برای اجسامی که در بی نهایت قرار دارند

  A ' = f ' (\displaystyle (a")=(f")),

  برای ایجاد یک منحنی مشخصه ابیراهی کروی طولی، انحراف کروی طولی در امتداد محور آبسیسا رسم می‌شود. δs",و در امتداد محور ترتیبی - ارتفاعات پرتوها روی مردمک ورودی ساعت. برای ایجاد منحنی مشابه برای انحراف عرضی، مماس‌های زوایای دیافراگم در فضای تصویر در امتداد محور x و شعاع دایره‌های پراکنده در امتداد محور مختصات رسم می‌شوند. δg"

  ترکیب چنین لنزهای ساده، انحراف کروی را می توان به طور قابل توجهی اصلاح کرد.

  کاهش و اصلاح

  در برخی موارد، مقدار کمی از انحراف کروی مرتبه سوم را می توان با کمی تغییر فوکوس لنز اصلاح کرد. در این مورد، صفحه تصویر به اصطلاح تغییر می کند "سطح نصب بهتر» ، به عنوان یک قاعده، در وسط، بین تقاطع پرتوهای محوری و شدید قرار دارد و با باریک ترین نقطه تقاطع همه پرتوهای پرتو گسترده (دیسک با کمترین پراکندگی) منطبق نیست. این اختلاف با توزیع انرژی نور در دیسک با کمترین پراکندگی توضیح داده می شود و حداکثر نور را نه تنها در مرکز، بلکه در لبه نیز تشکیل می دهد. یعنی می توان گفت که "دیسک" یک حلقه روشن با یک نقطه مرکزی است. بنابراین، قدرت تفکیک سیستم نوری در صفحه منطبق با دیسک با کمترین پراکندگی، با وجود مقدار کمتر انحراف کروی عرضی، کمتر خواهد بود. مناسب بودن این روش به بزرگی انحراف کروی و ماهیت توزیع روشنایی در دیسک پراکندگی بستگی دارد.

  انحراف کروی را می توان با استفاده از ترکیبی از لنزهای مثبت و منفی کاملاً با موفقیت اصلاح کرد. علاوه بر این، اگر عدسی ها به هم نچسبند، علاوه بر انحنای سطوح اجزاء، میزان انحراف کروی نیز تحت تأثیر اندازه شکاف هوا قرار می گیرد (حتی اگر سطوح این شکاف هوا را محدود کنند. انحنای یکسانی دارند). با این روش تصحیح، انحرافات رنگی معمولاً اصلاح می شوند.

  به بیان دقیق، انحراف کروی را می توان به طور کامل برای برخی از جفت مناطق باریک، و علاوه بر این، فقط برای دو نقطه مزدوج خاص اصلاح کرد. با این حال، در عمل اصلاح می‌تواند حتی برای سیستم‌های دو عدسی کاملاً رضایت‌بخش باشد.

  به طور معمول، انحراف کروی برای یک مقدار ارتفاع حذف می شود ساعت 0 مربوط به لبه مردمک سیستم. که در آن بالاترین ارزشانحراف کروی باقیمانده در ارتفاع انتظار می رود ساعت e با یک فرمول ساده تعیین می شود
  h e h 0 = 0.707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0.707))

  انحراف یک اصطلاح چند معنایی است که در زمینه های مختلف دانش استفاده می شود: نجوم، اپتیک، زیست شناسی، عکاسی، پزشکی و غیره. انحرافات چیست و چه نوع انحرافی وجود دارد در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

  معنی اصطلاح

  کلمه «انحراف» از آن گرفته شده است زبان لاتینو به معنای واقعی کلمه به عنوان "انحراف، تحریف، حذف" ترجمه می شود. بنابراین، انحراف پدیده انحراف از یک مقدار معین است.

  پدیده انحراف را در چه زمینه های علمی می توان مشاهده کرد؟

  انحراف در نجوم

  در نجوم از مفهوم انحراف نور استفاده می شود. به عنوان جابجایی بصری درک می شود جسم آسمانییا شی. علت آن سرعت انتشار نور نسبت به جسم مشاهده شده و ناظر است. به عبارت دیگر، ناظر متحرک، جسمی را در مکانی متفاوت از جایی که اگر در حال استراحت بود، مشاهده می کرد، می بیند. این به دلیل این واقعیت است که سیاره ما در آن قرار دارد حرکت ثابتبنابراین وضعیت استراحت ناظر از نظر فیزیکی غیرممکن است.

  از آنجایی که پدیده انحراف در اثر حرکت زمین ایجاد می شود، دو نوع وجود دارد:

  • انحراف روزانه: انحراف ناشی از چرخش روزانه زمین حول محور خود است.
  • انحراف سالانه: ناشی از چرخش سیاره به دور خورشید است.

  این پدیده در سال 1727 کشف شد و از آن زمان بسیاری از دانشمندان به انحراف نور توجه کردند: توماس یانگ، ایری، انیشتین و دیگران.

  انحراف سیستم نوری

  سیستم نوری مجموعه ای از عناصر نوری است که پرتوهای نور را تبدیل می کند. مهمترین سیستم از این نوع برای انسان چشم است. چنین سیستم هایی همچنین برای طراحی ابزارهای نوری - دوربین ها، تلسکوپ ها، میکروسکوپ ها، پروژکتورها و غیره استفاده می شوند.

  انحرافات نوری اعوجاج های مختلف تصاویر در آن هستند سیستم های نوریآه، در نتیجه نهایی منعکس شده است.

  هنگامی که یک جسم از محور به اصطلاح نوری دور می شود، پراکندگی پرتوها رخ می دهد، تصویر نهایی نامشخص، بدون فوکوس، تار یا رنگی متفاوت از تصویر اصلی است. این یک انحراف است. هنگام تعیین درجه انحراف می توان از فرمول های خاصی برای محاسبه آن استفاده کرد.

  انحراف لنز به چند نوع تقسیم می شود.

  انحرافات تک رنگ

  در یک سیستم نوری کامل، پرتو هر نقطه از جسم نیز در یک نقطه در خروجی متمرکز می شود. در عمل، دستیابی به این نتیجه غیرممکن است: پرتو که به سطح می رسد، در نقاط مختلف متمرکز می شود. همین پدیده انحراف است که باعث تار شدن تصویر نهایی می شود. این اعوجاج ها در هر سیستم نوری واقعی وجود دارد و رهایی از آنها غیرممکن است.

  انحراف رنگی

  این نوع انحراف ناشی از پدیده پراکندگی - پراکندگی نور است. رنگهای متفاوتطیف دارند سرعت های مختلفتوزیع و درجه شکست بنابراین، فاصله کانونی برای هر رنگ متفاوت است. این منجر به نمایان شدن خطوط رنگی یا مناطق با رنگ های متفاوت در تصویر می شود.

  

  پدیده انحراف رنگی را می توان با استفاده از لنزهای آکروماتیک مخصوص در ابزارهای نوری کاهش داد.

  انحراف کروی

  یک پرتو نور ایده آل که در آن همه پرتوها فقط از یک نقطه عبور می کنند همسانتریک می گویند.

  با پدیده انحراف کروی، پرتوهای نوری که در فواصل مختلف از محور نوری عبور می کنند، دیگر همسانتر نیستند. این پدیده حتی زمانی رخ می دهد که نقطه شروعمستقیماً روی محور نوری قرار دارد. با وجود این واقعیت که پرتوها به طور متقارن حرکت می کنند، پرتوهای دور در معرض شکست قوی تری قرار می گیرند و نقطه پایانی نور غیر یکنواختی به دست می آورد.

  

  پدیده انحراف کروی را می توان با استفاده از عدسی با شعاع سطحی افزایش یافته کاهش داد.

  اعوجاج

  پدیده اعوجاج (انحنا) خود را در عدم تطابق بین شکل جسم اصلی و تصویر آن نشان می دهد. در نتیجه، خطوط منحرف شده از جسم در تصویر ظاهر می شود. می تواند دو نوع باشد: تقعر خطوط یا تحدب آنها. با پدیده اعوجاج ترکیبی، تصویر ممکن است دارای یک الگوی اعوجاج پیچیده باشد. این نوع انحراف به دلیل فاصله بین محور نوری و منبع ایجاد می شود.

  پدیده اعوجاج را می توان با انتخاب خاصی از لنزها در سیستم نوری اصلاح کرد. برای تصحیح عکس ها می توان از ویرایشگرهای گرافیکی استفاده کرد.

  

  کما

  اگر پرتو نور با زاویه ای نسبت به محور نوری عبور کند، پدیده کما مشاهده می شود. تصویر نقطه در این مورد ظاهر یک نقطه پراکنده، یادآور دنباله دار است که نام این نوع انحراف را توضیح می دهد. هنگام عکاسی، اغلب هنگام عکاسی با دیافراگم باز، کما ظاهر می شود.

  این پدیده را می توان مانند انحرافات کروی یا اعوجاج با انتخاب عدسی ها و همچنین با دیافراگم - کاهش سطح مقطع پرتو نور با استفاده از دیافراگم اصلاح کرد.

  آستیگماتیسم

  با این نوع انحراف، نقطه ای که در محور نوری قرار ندارد می تواند ظاهر بیضی یا خطی در تصویر به خود بگیرد. این انحراف در اثر انحناهای مختلف سطح نوری ایجاد می شود.

  این پدیده با انتخاب یک انحنای سطح ویژه و ضخامت لنز اصلاح می شود.

  اینها انحرافات اصلی مشخصه سیستم های نوری هستند.

  انحرافات کروموزومی

  این نوع انحراف با جهش و بازآرایی در ساختار کروموزوم ها آشکار می شود.

  کروموزوم ساختاری در هسته سلولی است که مسئول انتقال اطلاعات ارثی است.

  انحرافات کروموزومی معمولاً در طول تقسیم سلولی رخ می دهد. داخل کروموزومی و بین کروموزومی هستند.

  انواع انحرافات:

  
  

  علل ناهنجاری های کروموزومی به شرح زیر است:

  • تأثیر میکروارگانیسم های بیماری زا - باکتری ها و ویروس هایی که به ساختار DNA نفوذ می کنند.
  • عوامل فیزیکی: اشعه، اشعه ماوراء بنفش، دمای شدیدفشار، تابش الکترومغناطیسی و غیره؛
  • ترکیبات شیمیاییمنشاء مصنوعی: حلال ها، آفت کش ها، نمک ها فلزات سنگین، اکسید نیتریک و غیره

  انحرافات کروموزومی منجر به عواقب جدی برای سلامتی می شود. بیماری هایی که آنها ایجاد می کنند معمولاً نام متخصصانی را دارند که آنها را توصیف کرده اند: سندرم داون، سندرم شرشفسکی-ترنر، سندرم ادواردز، سندرم کلاین فلتر، سندرم ولف هیرشهورن و دیگران.

  اغلب بیماری های ناشی از این نوع انحراف بر فعالیت ذهنی، ساختار اسکلتی، قلبی عروقی، گوارشی و سیستم عصبی, عملکرد تولید مثلبدن

  احتمال وقوع این بیماری ها همیشه قابل پیش بینی نیست. با این حال، در حال حاضر در مرحله رشد پری ناتال کودک، با کمک مطالعات خاص، آسیب شناسی های موجود را می توان مشاهده کرد.

  انحراف در حشره شناسی

  حشره شناسی شاخه ای از جانورشناسی است که به مطالعه حشرات می پردازد.

  این نوع انحراف به طور خود به خود ظاهر می شود. معمولاً با تغییر جزئی در ساختار بدن یا رنگ حشرات بیان می شود. اغلب، انحراف در Lepidoptera و Coleoptera مشاهده می شود.

  علل بروز آن اثرات روی حشرات کروموزومی یا عوامل فیزیکیدر مرحله قبل از ایماگو (بزرگسال).

  

  بنابراین، انحراف یک پدیده انحراف، اعوجاج است. این اصطلاح در بسیاری از زمینه های علمی ظاهر می شود. بیشتر در رابطه با سیستم های نوری، پزشکی، نجوم و جانورشناسی استفاده می شود.

  وقوع این خطا را می توان با استفاده از آزمایش های به راحتی در دسترس ردیابی کرد. بیایید یک عدسی همگرای ساده 1 (مثلاً یک عدسی محدب مسطح) با حداکثر قطر و فاصله کانونی کوچک در نظر بگیریم. یک منبع نور کوچک و در عین حال کاملاً روشن را می توان با سوراخ کردن یک سوراخ در یک صفحه بزرگ 2 به قطر حدود 2 بدست آورد و یک تکه شیشه مات 3 را در جلوی آن وصل کرد که توسط یک لامپ قوی از یک لامپ کوتاه روشن می شود. فاصله حتی بهتر است نور یک مشعل قوسی را روی شیشه مات متمرکز کنید. این "نقطه نورانی" باید روی محور نوری اصلی لنز قرار گیرد (شکل 228، a).

  

  برنج. 228. مطالعه تجربی انحراف کروی: الف) عدسی که یک پرتو عریض روی آن می افتد تصویری تار می دهد. ب) ناحیه مرکزی لنز تصویر واضح و خوبی می دهد

  با کمک این عدسی که پرتوهای نور گسترده ای بر روی آن می ریزد، نمی توان تصویر واضحی از منبع به دست آورد. مهم نیست که چگونه صفحه 4 را حرکت می دهیم، یک تصویر نسبتاً تار ایجاد می کند. اما اگر با قرار دادن یک تکه مقوا 5 در مقابل آن با یک سوراخ کوچک در مقابل قسمت مرکزی (شکل 228، b)، پرتوهای افتادن روی لنز را محدود کنید، آنگاه تصویر به طور قابل توجهی بهبود می یابد: می توانید چنین موقعیتی را پیدا کنید. برای صفحه 4 که تصویر منبع روی آن کاملا واضح خواهد بود. این مشاهدات کاملاً با آنچه در مورد تصویر به دست آمده در یک لنز با استفاده از پرتوهای باریک پاراکسیال می دانیم مطابقت دارد (ر.ک. §89).

  

  برنج. 229. صفحه با سوراخ برای مطالعه انحراف کروی

  اکنون اجازه دهید مقوا را با یک سوراخ مرکزی با یک تکه مقوا با سوراخ های کوچک که در امتداد قطر لنز قرار دارد جایگزین کنیم (شکل 229). اگر هوای پشت عدسی کمی دود شود، مسیر پرتوهای عبوری از این سوراخ ها قابل ردیابی است. متوجه خواهیم شد که پرتوهایی که از سوراخ هایی که در فواصل مختلف از مرکز عدسی قرار دارند عبور می کنند در نقاط مختلفی تلاقی می کنند: هر چه پرتو از محور عدسی بیشتر خارج شود، بیشتر شکست می خورد و نقطه به عدسی نزدیک تر است. تقاطع آن با محور.

  بنابراین، آزمایش‌های ما نشان می‌دهد که پرتوهایی که از مناطق مجزای عدسی که در فواصل مختلف از محور قرار دارند عبور می‌کنند، تصاویری از منبعی که در فواصل مختلف از عدسی قرار دارد، ارائه می‌دهند. در یک موقعیت معین از صفحه، مناطق مختلف لنز روی آن نشان داده می شود: برخی واضح تر هستند، برخی دیگر تصاویر مبهم تر از منبع هستند که در یک دایره نور ادغام می شوند. در نتیجه، یک عدسی با قطر بزرگ تصویری از یک منبع نقطه ای را نه به صورت نقطه، بلکه به صورت یک نقطه نوری تار تولید می کند.

  بنابراین، هنگام استفاده از پرتوهای نور گسترده، حتی زمانی که منبع روی محور اصلی قرار دارد، تصویر نقطه ای دریافت نمی کنیم. به این خطا در سیستم های نوری، انحراف کروی می گویند.

  

  برنج. 230. پیدایش انحراف کروی. پرتوهایی که از عدسی در ارتفاع‌های مختلف بالای محور بیرون می‌آیند، تصاویری از یک نقطه در نقاط مختلف ارائه می‌کنند.

  برای لنزهای منفی ساده، به دلیل انحراف کروی، فاصله کانونی پرتوهایی که از ناحیه مرکزی عدسی عبور می کنند نیز بیشتر از پرتوهای عبوری از ناحیه محیطی خواهد بود. به عبارت دیگر، یک پرتو موازی که از ناحیه مرکزی عدسی واگرا می گذرد نسبت به پرتوی که از ناحیه بیرونی می گذرد واگرایی کمتری دارد. با وادار کردن نور پس از یک عدسی همگرا برای عبور از یک عدسی واگرا، فاصله کانونی را افزایش می دهیم. با این حال، این افزایش برای پرتوهای مرکزی کمتر از پرتوهای محیطی خواهد بود (شکل 231).

  

  برنج. 231. انحراف کروی: الف) در عدسی جمع کننده؛ ب) در یک عدسی واگرا

  بنابراین فاصله کانونی بیشتر عدسی همگرا مربوط به پرتوهای مرکزی کمتر از فاصله کانونی کوتاهتر پرتوهای محیطی افزایش می یابد. در نتیجه، عدسی واگرا، به دلیل انحراف کروی خود، اختلاف فاصله کانونی پرتوهای مرکزی و محیطی را که ناشی از انحراف کروی عدسی جمع کننده است، برابر می کند. با محاسبه صحیح ترکیب عدسی‌های همگرا و واگرا، می‌توانیم این تراز را به‌طور کامل انجام دهیم که انحراف کروی یک سیستم دو عدسی عملاً به صفر کاهش یابد (شکل 232). معمولاً هر دو لنز ساده به هم چسبانده می شوند (شکل 233).

  

  برنج. 232. تصحیح انحراف کروی با ترکیب عدسی همگرا و واگرا

  

  برنج. 233. عدسی نجومی چسب دار، تصحیح شده برای انحراف کروی

  از مطالب فوق مشخص می شود که تخریب انحراف کروی با ترکیب دو قسمت از سیستم انجام می شود که انحرافات کروی آن متقابلاً یکدیگر را جبران می کنند. هنگام اصلاح سایر نواقص سیستم نیز همین کار را انجام می دهیم.

  نمونه ای از یک سیستم نوری با انحراف کروی حذف شده، لنزهای نجومی است. اگر ستاره روی محور عدسی قرار گیرد، تصویر آن عملاً با انحراف مخدوش نمی شود، اگرچه قطر عدسی می تواند به چند ده سانتی متر برسد.

  انحراف کروی ()

  اگر همه ضرایب، به استثنای B، برابر با صفر باشند، آنگاه (8) شکل می گیرد

  منحنی های انحراف در این حالت به شکل دایره های متحدالمرکز هستند که مراکز آنها در نقطه تصویر پاراکسیال قرار دارند و شعاع ها متناسب با توان سوم شعاع ناحیه هستند، اما به موقعیت () وابسته نیستند. جسم در ناحیه بصری این نقص تصویر را انحراف کروی می نامند.

  انحراف کروی، مستقل از آن، هم نقاط روی محور و هم نقاط خارج از محور تصویر را تحریف می کند. پرتوهایی که از نقطه محوری جسم بیرون می آیند و زوایای قابل توجهی با محور ایجاد می کنند، آن را در نقاطی که در جلو یا پشت کانون پاراکسیال قرار دارند قطع می کنند (شکل 5.4). نقطه ای که در آن پرتوهای لبه دیافراگم با محور تلاقی می کنند کانون لبه نامیده می شود. اگر صفحه در ناحیه تصویر در زوایای راست نسبت به محور قرار گیرد، در این صورت موقعیتی از صفحه وجود دارد که نقطه گرد تصویر روی آن حداقل است. این حداقل "تصویر" کوچکترین دایره پراکندگی نامیده می شود.

  کما ()

  انحرافی که با ضریب F غیر صفر مشخص می شود کما نامیده می شود. مولفه های انحراف تشعشعی در این مورد با توجه به (8) دارند. چشم انداز

  

  همانطور که می بینیم، با یک شعاع منطقه ثابت، یک نقطه (نگاه کنید به شکل 2.1) هنگام تغییر از 0 به دو بار، یک دایره را در صفحه تصویر توصیف می کند. شعاع دایره برابر است و مرکز آن از کانون پاراکسیال به سمت مقادیر منفی فاصله دارد در. در نتیجه، این دایره دو خط مستقیم را که از تصویر پاراکسیال و اجزای با محور عبور می کنند، لمس می کند. درزوایای 30 درجه اگر همه دوان بیایند مقادیر ممکنسپس مجموعه دایره های مشابه، ناحیه ای را تشکیل می دهد که توسط بخش های این خطوط مستقیم و قوس بزرگترین دایره انحراف محدود شده است (شکل 3.3). ابعاد ناحیه حاصل به صورت خطی با افزایش فاصله نقطه شی از محور سیستم افزایش می یابد. هنگامی که شرط سینوس Abbe برآورده می شود، سیستم تصویر واضحی از عنصری از صفحه جسم که در نزدیکی محور قرار دارد ارائه می دهد. در نتیجه، در این مورد، بسط تابع انحراف نمی تواند شامل عباراتی باشد که به طور خطی به آن بستگی دارد. نتیجه این است که اگر شرایط سینوسی برآورده شود، اغما اولیه وجود ندارد.

  آستیگماتیسم () و انحنای میدان ()

  در نظر گرفتن انحرافات مشخص شده با ضرایب C و D با هم راحت تر است. اگر همه ضرایب دیگر در (8) برابر با صفر باشند، آنگاه

  برای نشان دادن اهمیت چنین انحرافی، ابتدا فرض می کنیم که پرتو تصویر بسیار باریک است. طبق بند 4.6، پرتوهای چنین پرتویی دو بخش کوتاه منحنی را قطع می کنند که یکی از آنها (خط کانونی مماسی) متعامد به صفحه نصف النهار است و دیگری (خط کانونی ساژیتال) در این صفحه قرار دارد. اکنون نوری را که از تمام نقاط ناحیه محدود صفحه جسم ساطع می شود در نظر بگیریم. خطوط کانونی در فضای تصویر به سطوح کانونی مماسی و ساژیتال تبدیل می شوند. برای اولین تقریب، این سطوح را می توان کره در نظر گرفت. اگر مراکز انحنای متناظر در طرف دیگر صفحه تصویر از جایی که نور منتشر می شود (در حالتی که در شکل 3.4 نشان داده شده است) قرار گیرند، شعاع آنها را بگذارید و باشد.

  شعاع انحنا را می توان از طریق ضرایب بیان کرد باو D. برای انجام این کار، هنگام محاسبه انحرافات پرتو با در نظر گرفتن انحنا، استفاده از مختصات معمولی به جای متغیرهای Seidel راحت تر است. داریم (شکل 3.5)

  

  جایی که تو- فاصله کم بین خط کانونی ساژیتال و صفحه تصویر. اگر vفاصله این خط کانونی تا محور است، پس

  
  

  اگر هنوز نادیده گرفته شود ودر مقایسه با، سپس از (12) پیدا می کنیم

  

  به همین ترتیب

  

  حال اجازه دهید این روابط را برحسب متغیرهای سیدل بنویسیم. با جایگزینی (2.6) و (2.8) به آنها، به دست می آوریم

  

  و به همین ترتیب

  

  در دو رابطه آخر می‌توانیم جایگزین کنیم و سپس با استفاده از (11) و (6) به دست آوریم

  اندازه 2C + Dمعمولا نامیده می شود انحنای میدان مماسی، اندازه D -- انحنای میدان ساژیتال، و نیم جمع آنها

  که با میانگین حسابی آنها متناسب است، - به سادگی انحنای میدان.

  از (13) و (18) نتیجه می شود که در ارتفاع از محور فاصله بین دو سطح کانونی (یعنی اختلاف آستیگماتیک پرتو تشکیل دهنده تصویر) برابر است با

  

  نیمه تفاوت

  

  تماس گرفت آستیگماتیسم. در صورت عدم وجود آستیگماتیسم (C = 0) داریم. شعاع آرسطح کانونی کل، همزمان، در این مورد می تواند با استفاده از یک فرمول ساده محاسبه شود که شامل شعاع انحنای سطوح منفرد سیستم و ضرایب شکست همه رسانه ها است.

  اعوجاج()

  اگر در روابط (8) فقط ضریب با صفر متفاوت باشد E، آن

  از آنجایی که این شامل مختصات نمی‌شود و نمایشگر انگ است و به شعاع مردمک خروجی بستگی ندارد. با این حال، فواصل نقاط تصویر تا محور متناسب با فواصل مربوط به نقاط جسم نخواهد بود. این انحراف نامیده می شود.

  در صورت وجود چنین انحرافی، تصویر هر خطی در صفحه جسمی که از محور عبور می کند، یک خط مستقیم خواهد بود، اما تصویر هر خط دیگری منحنی خواهد بود. در شکل 3.6، و جسم به شکل شبکه ای از خطوط مستقیم موازی با محورها نشان داده شده است. ایکسو درو در یک فاصله از یکدیگر قرار دارند. برنج. 3.6. b به اصطلاح را نشان می دهد اعوجاج بشکه (E> 0) و شکل 3.6. V - اعوجاج بالشتک (E<0 ).

  
  

  برنج. 3.6.

  قبلاً گفته شد که از پنج انحراف سیدل، سه انحراف (کروی، کما و آستیگماتیسم) با وضوح تصویر تداخل دارند. دو مورد دیگر (انحنای میدان و اعوجاج) موقعیت و شکل آن را تغییر می دهند. به طور کلی، ساختن سیستمی که هم از همه انحرافات اولیه و هم از انحرافات مرتبه بالاتر آزاد باشد، غیرممکن است. بنابراین، ما همیشه باید به دنبال راه حل سازش مناسبی باشیم که مقادیر نسبی آنها را در نظر بگیرد. در برخی موارد، انحرافات Seidel را می توان به طور قابل توجهی با انحرافات مرتبه بالاتر کاهش داد. در موارد دیگر لازم است برخی از انحرافات به طور کامل از بین برود، هرچند که انواع دیگر انحرافات ظاهر شود. به عنوان مثال، کما باید به طور کامل در تلسکوپ ها حذف شود، زیرا در صورت وجود، تصویر نامتقارن خواهد بود و تمام اندازه گیری های دقیق موقعیت نجومی بی معنی خواهد بود. . از طرفی وجود مقداری انحنای میدان و اعوجاج نسبتا بی ضرر است، زیرا می توان با استفاده از محاسبات مناسب آن را از بین برد.

  انحراف نوری اعوجاج آستیگماتیسم رنگی

  معمولاً برای پرتوی از پرتوهایی در نظر گرفته می شود که از یک نقطه روی یک جسم واقع در محور نوری بیرون می آیند. با این حال، انحراف کروی برای سایر پرتوهای پرتوهایی که از نقاط جسم دور از محور نوری بیرون می آیند نیز رخ می دهد، اما در چنین مواردی به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از انحرافات کل پرتو شیبدار پرتوها در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، اگر چه این انحراف نامیده می شود کروی، این ویژگی نه تنها برای سطوح کروی است.

  در نتیجه انحراف کروی، یک پرتو استوانه ای از پرتوها، پس از شکست توسط عدسی (در فضای تصویر)، به شکل یک مخروط نیست، بلکه شکل شکل قیفی شکل را به خود می گیرد که سطح بیرونی آن در نزدیکی گلوگاه، سطح سوزاننده نامیده می شود. در این مورد، تصویر نقطه به شکل یک دیسک با توزیع روشنایی غیر یکنواخت است و شکل منحنی سوزاننده به ما اجازه می‌دهد که ماهیت توزیع روشنایی را قضاوت کنیم. به طور کلی، شکل پراکندگی، در حضور انحراف کروی، سیستمی از دایره های متحدالمرکز با شعاع های متناسب با توان سوم مختصات در مردمک ورودی (یا خروجی) است.

  مقادیر محاسبه شده

  فاصله δs"در امتداد محور نوری بین نقاط ناپدید شدن پرتوهای صفر و شدید نامیده می شود انحراف کروی طولی.

  قطر δ" دایره پراکندگی (دیسک) با فرمول تعیین می شود

  • 2ساعت 1 - قطر سوراخ سیستم؛
  • آ"- فاصله از سیستم تا نقطه تصویر؛
  • δs"- انحراف طولی

  برای اجسامی که در بی نهایت قرار دارند

  با ترکیب چنین لنزهای ساده ای می توان انحراف کروی را به میزان قابل توجهی اصلاح کرد.

  کاهش و اصلاح

  در برخی موارد، مقدار کمی از انحراف کروی مرتبه سوم را می توان با کمی تغییر فوکوس لنز اصلاح کرد. در این مورد، صفحه تصویر به اصطلاح تغییر می کند “بهترین هواپیماهای نصب”، به عنوان یک قاعده، در وسط، بین تقاطع پرتوهای محوری و شدید قرار دارد و با باریک ترین نقطه تقاطع همه پرتوهای پرتو گسترده (دیسک با کمترین پراکندگی) منطبق نیست. این اختلاف با توزیع انرژی نور در دیسک با کمترین پراکندگی توضیح داده می شود و حداکثر نور را نه تنها در مرکز، بلکه در لبه نیز تشکیل می دهد. یعنی می توان گفت که "دیسک" یک حلقه روشن با یک نقطه مرکزی است. بنابراین، قدرت تفکیک سیستم نوری در صفحه منطبق با دیسک با کمترین پراکندگی، با وجود مقدار کمتر انحراف کروی عرضی، کمتر خواهد بود. مناسب بودن این روش به بزرگی انحراف کروی و ماهیت توزیع روشنایی در دیسک پراکندگی بستگی دارد.

  به بیان دقیق، انحراف کروی را می توان به طور کامل برای برخی از جفت مناطق باریک، و علاوه بر این، فقط برای دو نقطه مزدوج خاص اصلاح کرد. با این حال، در عمل اصلاح می‌تواند حتی برای سیستم‌های دو عدسی کاملاً رضایت‌بخش باشد.

  به طور معمول، انحراف کروی برای یک مقدار ارتفاع حذف می شود ساعت 0 مربوط به لبه مردمک سیستم. در این حالت بیشترین مقدار انحراف کروی باقیمانده در ارتفاع انتظار می رود ساعت e با یک فرمول ساده تعیین می شود
  

  انحراف کروی باقیمانده منجر به این واقعیت می شود که تصویر یک نقطه هرگز تبدیل به یک نقطه نمی شود. این یک دیسک باقی خواهد ماند، اگرچه اندازه آن بسیار کوچکتر از انحراف کروی اصلاح نشده است.

  برای کاهش انحراف کروی باقیمانده، یک "اصلاح بیش از حد" محاسبه شده اغلب در لبه مردمک سیستم استفاده می شود که به انحراف کروی ناحیه لبه یک مقدار مثبت می دهد. δs"> 0). در همان زمان، پرتوها از مردمک در ارتفاع عبور می کنند ساعت e، حتی نزدیکتر به نقطه کانونی قطع می شود، و پرتوهای لبه، اگرچه در پشت نقطه کانونی همگرا می شوند، از مرزهای دیسک پراکنده فراتر نمی روند. بنابراین، اندازه دیسک پراکنده کاهش می یابد و روشنایی آن افزایش می یابد. یعنی هم جزئیات و هم کنتراست تصویر بهبود می یابد. با این حال، به دلیل ویژگی‌های توزیع روشنایی در دیسک پراکنده، لنزهایی با انحراف کروی "تصحیح شده بیش از حد" اغلب در خارج از ناحیه فوکوس تاری "دوبرابر" دارند.

  در برخی موارد، "تصحیح مجدد" قابل توجهی مجاز است. به عنوان مثال، "Planars" اولیه از Carl Zeiss Jena دارای یک مقدار انحراف کروی مثبت بود ( δs"> 0)، هر دو برای مناطق حاشیه ای و میانی مردمک. این محلول کنتراست را در دیافراگم کامل اندکی کاهش می دهد، اما در دیافراگم های کوچک وضوح وضوح را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

  یادداشت

  ادبیات

  • اپتیک هندسی Begunov B.N.، انتشارات دانشگاه دولتی مسکو، 1966.
  • Volosov D.S.، اپتیک عکاسی. M.، "Iskusstvo"، 1971.
  • Zakaznov N.P. و همکاران، نظریه سیستم های نوری، M.، "ماشین سازی"، 1992.
  • Landsberg G. S. Optics. M.، FIZMATLIT، 2003.
  • Churilovsky V.N. نظریه ابزارهای نوری، لنینگراد، "ماشین سازی"، 1966.
  • اسمیت، وارن جی. مهندسی نوری مدرن، مک گراو هیل، 2000.
  
  

  بنیاد ویکی مدیا 2010.

  دایره المعارف فیزیکی

  یکی از انواع انحرافات سیستم های نوری (به انحرافات سیستم های نوری مراجعه کنید). خود را در عدم تطابق کانون ها برای پرتوهای نوری که از یک سیستم نوری متقارن محوری (عدسی (نگاه کنید به لنز)، لنز) در فواصل مختلف از ... دایره المعارف بزرگ شوروی

  اعوجاج تصویر در سیستم های نوری به دلیل این واقعیت است که پرتوهای نور از یک منبع نقطه ای واقع در محور نوری در یک نقطه با پرتوهای عبوری از بخش هایی از سیستم دور از محور جمع آوری نمی شوند. * * * کروی…… فرهنگ لغت دایره المعارفی

  انحراف کروی- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys: انگلیسی. انحراف کروی vok. sphärische Aberration، f rus. انحراف کروی، f pranc. aberration de spéricité, f; aberration sphérique, f … Fizikos terminų žodynas

  انحراف کروی- رجوع به انحراف، کروی ... فرهنگ لغتدر روانشناسی

  انحراف کروی- ناشی از عدم تطابق در کانون های پرتوهای نوری است که در فواصل مختلف از محور نوری سیستم عبور می کنند و منجر به تصویر یک نقطه به شکل دایره ای با نورهای مختلف می شود. همچنین ببینید: ابیراهی رنگی ... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی

  یکی از انحرافات سیستم های نوری، ناشی از عدم تطابق فوکوس برای پرتوهای نوری که از یک عدسی نوری متقارن محوری عبور می کنند. سیستم (عدسی، شیئی) در فواصل مختلف از محور نوری این سیستم. خود را در این واقعیت نشان می دهد که تصویر ... ... فرهنگ لغت بزرگ دایره المعارفی پلی تکنیک

  اعوجاج تصویر در نوری سیستم ها، با توجه به این واقعیت که پرتوهای نور از یک منبع نقطه ای واقع در نوری است محورها در یک نقطه با پرتوهایی که از قسمت‌هایی از سیستم دورتر از محور عبور می‌کنند جمع نمی‌شوند... علوم طبیعی. فرهنگ لغت دایره المعارفی