Ոսպնյակի գնդաձեւ շեղումը պայմանավորված է նրանով, որ. Շեղումներ - որո՞նք են դրանք: Որո՞նք են շեղումները: Ինչի մասին անհանգստանալ

և աստիգմատիզմ): Կան երրորդ, հինգերորդ և ավելի բարձր կարգի գնդաձև շեղումներ։

Հանրագիտարան YouTube

• 1 / 5

  Հեռավորությունը δs"զրոյական և ծայրահեղ ճառագայթների անհետացման կետերի միջև ընկած օպտիկական առանցքի երկայնքով կոչվում է երկայնական գնդաձև շեղում.

  Տրամագիծը δ" Ցրման շրջանը (սկավառակը) որոշվում է բանաձևով

  δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\ցուցադրման ոճ (\դելտա)=(\frac (2h_(1)\դելտա s")(a"))),

  • 2հ 1 - համակարգի անցքի տրամագիծը;
  • ա"- հեռավորությունը համակարգից մինչև պատկերի կետ;
  • δs"- երկայնական շեղում.

  Անսահմանության վրա գտնվող օբյեկտների համար

  A ′ = f ′ (\ցուցադրման ոճ (a")=(f")),

  Երկայնական գնդաձև շեղման բնորոշ կորը կառուցելու համար երկայնական գնդաձև շեղումը գծագրվում է աբսցիսայի առանցքի երկայնքով: δs»,իսկ օրդինատների առանցքի երկայնքով` ճառագայթների բարձրությունները մուտքի աշակերտի վրա հ. Լայնակի շեղման համար նմանատիպ կոր կառուցելու համար պատկերի տարածության մեջ բացվածքի անկյունների շոշափումները գծագրվում են x առանցքի երկայնքով, իսկ ցրման շրջանների շառավիղները՝ օրդինատների առանցքի երկայնքով: δg"

  Համատեղելով այդպիսին պարզ ոսպնյակներ, գնդաձեւ շեղումը կարող է զգալիորեն շտկվել։

  Կրճատում և ուղղում

  Որոշ դեպքերում երրորդ կարգի գնդաձև շեղումը կարող է շտկվել ոսպնյակի մի փոքր ապակենտրոնացման միջոցով: Այս դեպքում պատկերի հարթությունը տեղափոխվում է այսպես կոչված "Ինքնաթիռ ավելի լավ տեղադրում» , որը գտնվում է, որպես կանոն, մեջտեղում, առանցքային և ծայրահեղ ճառագայթների խաչմերուկի միջև և չի համընկնում լայն ճառագայթի բոլոր ճառագայթների հատման ամենանեղ կետի հետ (սկավառակը նվազագույն ցրման): Այս անհամապատասխանությունը բացատրվում է լույսի էներգիայի բաշխմամբ ամենաքիչ ցրված սկավառակի վրա՝ ձևավորելով լուսավորության մաքսիմումներ ոչ միայն կենտրոնում, այլև եզրին: Այսինքն՝ կարելի է ասել, որ «սկավառակը» կենտրոնական կետով վառ օղակ է։ Հետևաբար, նվազագույն ցրման սկավառակի հետ համընկնող հարթությունում օպտիկական համակարգի լուծումը կլինի ավելի ցածր՝ չնայած լայնակի գնդաձև շեղման ավելի ցածր արժեքին: Այս մեթոդի համապատասխանությունը կախված է գնդաձև շեղման մեծությունից և ցրման սկավառակում լուսավորության բաշխման բնույթից:

  Գնդաձև շեղումը կարելի է բավականին հաջող շտկել՝ օգտագործելով դրական և բացասական ոսպնյակների համադրությունը: Ավելին, եթե ոսպնյակները միմյանց չեն կպչում, ապա, բացի բաղադրիչների մակերեսների կորությունից, գնդաձև շեղման մեծության վրա կազդի նաև օդային բացվածքի չափը (նույնիսկ եթե այս օդային բացը սահմանափակող մակերեսները ունեն նույն կորությունը): Այս ուղղման մեթոդով քրոմատիկ շեղումները սովորաբար ուղղվում են:

  Խստորեն ասած, գնդաձև շեղումը կարող է ամբողջությամբ շտկվել միայն որոշ զույգ նեղ գոտիների և, ընդ որում, միայն որոշակի երկու զուգակցված կետերի համար: Այնուամենայնիվ, գործնականում ուղղումը կարող է բավականին գոհացուցիչ լինել նույնիսկ երկու ոսպնյակի համակարգերի համար:

  Սովորաբար, գնդաձև շեղումը վերացվում է մեկ բարձրության արժեքի համար հ 0, որը համապատասխանում է համակարգի աշակերտի եզրին: Որտեղ ամենաբարձր արժեքըբարձրության վրա սպասվում է մնացորդային գնդաձև շեղում հ e որոշվում է պարզ բանաձեւով
  h e h 0 = 0.707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0.707))

  Շեղումը բազմիմաստ տերմին է, որն օգտագործվում է գիտելիքի տարբեր ոլորտներում՝ աստղագիտություն, օպտիկա, կենսաբանություն, լուսանկարչություն, բժշկություն և այլն։ Ինչ են շեղումները և ինչ տեսակի շեղումներ կան, կքննարկվեն այս հոդվածում:

  Տերմինի իմաստը

  «Շեղում» բառը գալիս է Լատինական լեզուև բառացիորեն թարգմանվում է որպես «շեղում, աղավաղում, հեռացում»: Այսպիսով, շեղումը որոշակի արժեքից շեղման երեւույթն է։

  Գիտական ​​ո՞ր ոլորտներում կարելի է նկատել շեղման երեւույթը։

  Շեղումը աստղագիտության մեջ

  Աստղագիտության մեջ օգտագործվում է լույսի շեղում հասկացությունը։ Դա հասկացվում է որպես տեսողական տեղաշարժ երկնային մարմինկամ առարկա. Դա պայմանավորված է դիտարկվող օբյեկտի և դիտորդի նկատմամբ լույսի տարածման արագությամբ։ Այլ կերպ ասած, շարժվող դիտորդը օբյեկտը տեսնում է այլ վայրում, որտեղից նա կդիտարկեր այն, եթե հանգստանա: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մեր մոլորակը գտնվում է մշտական ​​շարժումհետևաբար դիտորդի հանգստի վիճակը ֆիզիկապես անհնար է:

  Քանի որ շեղման երևույթը առաջանում է Երկրի շարժման հետևանքով, կան երկու տեսակ.

  • ամենօրյա շեղում. շեղումը պայմանավորված է Երկրի ամենօրյա պտույտով իր առանցքի շուրջ.
  • տարեկան շեղում. պայմանավորված է Արեգակի շուրջ մոլորակի պտույտով:

  Այս ֆենոմենը հայտնաբերվել է 1727 թվականին, և այդ ժամանակվանից շատ գիտնականներ ուշադրություն են դարձրել լույսի շեղմանը` Թոմաս Յանգը, Էյրին, Էյնշտեյնը և այլք:

  Օպտիկական համակարգի շեղում

  Օպտիկական համակարգը օպտիկական տարրերի մի շարք է, որոնք փոխակերպում են լույսի ճառագայթները: Մարդկանց համար այս տեսակի ամենակարևոր համակարգը աչքն է: Նման համակարգերը օգտագործվում են նաև օպտիկական գործիքների նախագծման համար՝ տեսախցիկներ, աստղադիտակներ, մանրադիտակներ, պրոյեկտորներ և այլն։

  Օպտիկական շեղումները պատկերների տարբեր աղավաղումներ են օպտիկական համակարգերախ, արտացոլված է վերջնական արդյունքում:

  Երբ օբյեկտը հեռանում է այսպես կոչված օպտիկական առանցքից, տեղի է ունենում ճառագայթների ցրում, վերջնական պատկերն անհասկանալի է, կենտրոնացված չէ, մշուշոտ է կամ տարբերվում է սկզբնականից: Սա շեղում է։ Շեղման աստիճանը որոշելիս այն հաշվարկելու համար կարող են օգտագործվել հատուկ բանաձեւեր։

  Ոսպնյակների շեղումը բաժանված է մի քանի տեսակների.

  Մոնոխրոմատիկ շեղումներ

  Կատարյալ օպտիկական համակարգում օբյեկտի յուրաքանչյուր կետի ճառագայթը նույնպես կենտրոնացած է ելքի մի կետում: Գործնականում այս արդյունքը հնարավոր չէ հասնել. ճառագայթը, հասնելով մակերեսին, կենտրոնացած է տարբեր կետերում: Հենց այս շեղման երեւույթն է հանգեցնում վերջնական պատկերի մշուշման: Այս աղավաղումները առկա են ցանկացած իրական օպտիկական համակարգում, և դրանցից ազատվելն անհնար է։

  Քրոմատիկ շեղում

  Այս տեսակի շեղումը առաջանում է ցրվածության՝ լույսի ցրման երեւույթի պատճառով։ Տարբեր գույներսպեկտրն ունի տարբեր արագություններբաշխումը և բեկման աստիճանը. Այսպիսով, կիզակետային երկարությունը պարզվում է, որ տարբեր է յուրաքանչյուր գույնի համար: Սա հանգեցնում է պատկերի գունավոր ուրվագծերի կամ տարբեր գունավոր տարածքների տեսքին:

  

  Քրոմատիկ շեղման երևույթը կարելի է նվազեցնել՝ օգտագործելով օպտիկական գործիքներում հատուկ ախրոմատիկ ոսպնյակներ:

  Գնդաձեւ շեղում

  Իդեալական լույսի ճառագայթը, որի բոլոր ճառագայթներն անցնում են միայն մեկ կետով, կոչվում է համակենտրոն:

  Գնդաձև շեղման երևույթի դեպքում օպտիկական առանցքից տարբեր հեռավորություններով անցնող լույսի ճառագայթները դադարում են համակենտրոն լինել։ Այս երեւույթը տեղի է ունենում նույնիսկ այն ժամանակ, երբ Ելակետգտնվում է անմիջապես օպտիկական առանցքի վրա: Չնայած այն հանգամանքին, որ ճառագայթները տարածվում են սիմետրիկորեն, հեռավոր ճառագայթները ենթակա են ավելի ուժեղ բեկման, և վերջնակետը ձեռք է բերում ոչ միատեսակ լուսավորություն:

  

  Գնդաձև շեղման երևույթը կարող է կրճատվել՝ օգտագործելով մակերեսի մեծ շառավղով ոսպնյակ:

  Աղավաղում

  Խեղաթյուրման (կորություն) երեւույթը դրսեւորվում է սկզբնական առարկայի ձեւի եւ նրա պատկերի անհամապատասխանության մեջ։ Արդյունքում պատկերում հայտնվում են օբյեկտի աղավաղված ուրվագծեր։ կարող է լինել երկու տեսակի՝ ուրվագծերի գոգավորություն կամ դրանց ուռուցիկություն։ Համակցված աղավաղման երևույթի դեպքում պատկերը կարող է ունենալ բարդ աղավաղման ձև: Այս տեսակի շեղումը առաջանում է օպտիկական առանցքի և աղբյուրի միջև եղած հեռավորությունից:

  Խեղաթյուրման երեւույթը կարելի է շտկել օպտիկական համակարգում ոսպնյակների հատուկ ընտրությամբ։ Գրաֆիկական խմբագիրները կարող են օգտագործվել լուսանկարները շտկելու համար:

  

  Կոմա

  Եթե ​​լույսի ճառագայթն անցնում է օպտիկական առանցքի համեմատ անկյան տակ, ապա նկատվում է կոմայի երեւույթը։ Կետի պատկերն այս դեպքում ունի ցրված կետի տեսք, որը հիշեցնում է գիսաստղ, ինչով էլ բացատրվում է շեղման այս տեսակի անվանումը։ Լուսանկարելիս կոմա հաճախ հայտնվում է բաց բացվածքով նկարելիս։

  Այս երևույթը կարելի է շտկել, ինչպես գնդաձև շեղումների կամ աղավաղումների դեպքում, ընտրելով ոսպնյակներ, ինչպես նաև բացվածքով՝ նվազեցնելով լույսի ճառագայթի խաչմերուկը դիֆրագմների միջոցով:

  Աստիգմատիզմ

  Այս տեսակի շեղումների դեպքում օպտիկական առանցքի վրա չգտնվող կետը կարող է նկարում օվալի կամ գծի տեսք ստանալ: Այս շեղումն առաջանում է օպտիկական մակերեսի տարբեր կորությունների պատճառով։

  Այս երևույթը շտկվում է՝ ընտրելով մակերեսի հատուկ կորություն և ոսպնյակի հաստություն:

  Սրանք են օպտիկական համակարգերին բնորոշ հիմնական շեղումները։

  Քրոմոսոմային շեղումներ

  Այս տեսակի շեղումը դրսևորվում է քրոմոսոմների կառուցվածքի մուտացիաներով և վերադասավորումներով։

  Քրոմոսոմը բջջի միջուկի կառուցվածք է, որը պատասխանատու է ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման համար:

  Քրոմոսոմների շեղումները սովորաբար տեղի են ունենում բջիջների բաժանման ժամանակ։ Դրանք ներքրոմոսոմային են և միջքրոմոսոմային։

  Շեղումների տեսակները.

  
  

  Քրոմոսոմային շեղումների պատճառները հետևյալն են.

  • պաթոգեն միկրոօրգանիզմների ազդեցությունը `բակտերիաներ և վիրուսներ, որոնք ներթափանցում են ԴՆԹ-ի կառուցվածքը.
  • ֆիզիկական գործոններ՝ ճառագայթում, ուլտրամանուշակագույն, ծայրահեղ ջերմաստիճաններ, ճնշում, էլեկտրամագնիսական ճառագայթում և այլն;
  • քիմիական միացություններարհեստական ​​ծագումը՝ լուծիչներ, թունաքիմիկատներ, աղեր ծանր մետաղներ, ազոտի օքսիդ և այլն։

  Քրոմոսոմային շեղումները հանգեցնում են առողջական լուրջ հետեւանքների: Նրանց պատճառած հիվանդությունները սովորաբար կրում են դրանք նկարագրած մասնագետների անունները. Դաունի համախտանիշ, Շերշևսկի-Տերների համախտանիշ, Էդվարդսի համախտանիշ, Կլայնֆելտերի համախտանիշ, Վոլֆ-Հիրշհորնի համախտանիշ և այլն։

  Ամենից հաճախ այս տիպի շեղումների պատճառով առաջացած հիվանդությունները ազդում են մտավոր գործունեության, կմախքի կառուցվածքի, սրտանոթային, մարսողական և նյարդային համակարգ, վերարտադրողական ֆունկցիամարմինը.

  Այս հիվանդությունների առաջացման հավանականությունը միշտ հնարավոր չէ կանխատեսել։ Սակայն արդեն երեխայի պերինատալ զարգացման փուլում հատուկ ուսումնասիրությունների օգնությամբ նկատվում են առկա պաթոլոգիաները։

  Շեղում միջատաբանության մեջ

  Միջատաբանությունը կենդանաբանության մի ճյուղ է, որն ուսումնասիրում է միջատները։

  Այս տեսակի շեղումը հայտնվում է ինքնաբերաբար: Սովորաբար այն արտահայտվում է միջատների մարմնի կառուցվածքի կամ գույնի աննշան փոփոխությամբ։ Առավել հաճախ շեղում է նկատվում Lepidoptera-ում և Coleoptera-ում։

  Դրա առաջացման պատճառները միջատների վրա քրոմոսոմային կամ ֆիզիկական գործոններ imago-ին նախորդող փուլում (մեծահասակ):

  

  Այսպիսով, շեղումը շեղման, աղավաղման երեւույթ է։ Այս տերմինը հայտնվում է բազմաթիվ գիտական ​​ոլորտներում: Այն առավել հաճախ օգտագործվում է օպտիկական համակարգերի, բժշկության, աստղագիտության և կենդանաբանության հետ կապված:

  Այս սխալի առաջացումը կարելի է հետագծել հեշտ հասանելի փորձերի միջոցով: Վերցնենք պարզ կոնվերքս ոսպնյակ 1 (օրինակ՝ հարթաուռուցիկ ոսպնյակ) հնարավորինս մեծ տրամագծով և փոքր կիզակետային երկարությամբ։ Փոքր և միևնույն ժամանակ բավականին պայծառ լույսի աղբյուր կարելի է ձեռք բերել մեծ էկրանի 2 տրամագծով անցք փորելով և դրա առջև ամրացնելով մի կտոր ցրտահարված ապակի 3, որը լուսավորված է կարճից ուժեղ լամպով: հեռավորությունը. Նույնիսկ ավելի լավ է աղեղային ջահի լույսը կենտրոնացնել սառեցված ապակու վրա: Այս «լուսավոր կետը» պետք է տեղակայված լինի ոսպնյակի հիմնական օպտիկական առանցքի վրա (նկ. 228, ա):

  

  Բրինձ. 228. Գնդաձեւ շեղման փորձարարական ուսումնասիրություն՝ ա) ոսպնյակ, որի վրա ընկնում է լայն ճառագայթը, տալիս է մշուշոտ պատկեր. բ) ոսպնյակի կենտրոնական գոտին լավ հստակ պատկեր է տալիս

  Այս ոսպնյակի օգնությամբ, որի վրա ընկնում են լույսի լայն ճառագայթներ, հնարավոր չէ ստանալ աղբյուրի սուր պատկերը։ Անկախ նրանից, թե ինչպես ենք մենք տեղափոխում էկրան 4-ը, այն արտադրում է բավականին մշուշոտ պատկեր: Բայց եթե դուք սահմանափակեք ոսպնյակի վրա ընկնող ճառագայթները՝ դրա դիմաց դնելով ստվարաթղթի կտոր 5՝ կենտրոնական մասի հակառակ փոքր անցքով (նկ. 228, բ), ապա պատկերը զգալիորեն կբարելավվի. կարող եք գտնել այդպիսի դիրք։ էկրանի համար 4, որ դրա վրա աղբյուրի պատկերը բավականին սուր կլինի։ Այս դիտարկումը միանգամայն համահունչ է այն, ինչ մենք գիտենք ոսպնյակում ստացված պատկերի մասին, օգտագործելով նեղ պարաքսիալ ճառագայթներ (տես §89):

  

  Բրինձ. 229. Գնդաձեւ շեղումն ուսումնասիրող անցքերով էկրան

  Այժմ եկեք փոխարինենք ստվարաթուղթը կենտրոնական անցքով ստվարաթղթի մի կտորով, որը գտնվում է ոսպնյակի տրամագծի երկայնքով տեղակայված փոքր անցքերով (նկ. 229): Այս անցքերով անցնող ճառագայթների ուղին կարելի է հետագծել, եթե ոսպնյակի հետևում օդը մի փոքր ապխտած է։ Մենք կգտնենք, որ ոսպնյակի կենտրոնից տարբեր հեռավորությունների վրա գտնվող անցքերով անցնող ճառագայթները հատվում են տարբեր կետերում. դրա խաչմերուկը առանցքի հետ:

  Այսպիսով, մեր փորձերը ցույց են տալիս, որ առանցքից տարբեր հեռավորությունների վրա գտնվող ոսպնյակի առանձին գոտիներով անցնող ճառագայթները տալիս են ոսպնյակից տարբեր հեռավորությունների վրա ընկած աղբյուրի պատկերներ: Էկրանի տվյալ դիրքում ոսպնյակի տարբեր գոտիներ կտան դրա վրա. մի քանիսն ավելի սուր են, մյուսները աղբյուրի ավելի մշուշոտ պատկերներ են, որոնք կմիավորվեն բաց շրջանի մեջ: Արդյունքում, մեծ տրամագծով ոսպնյակը ստեղծում է կետային աղբյուրի պատկերը ոչ թե կետի, այլ լղոզված լույսի բծի տեսքով։

  Այսպիսով, լայն լուսային ճառագայթներ օգտագործելիս մենք կետային պատկեր չենք ստանում նույնիսկ այն ժամանակ, երբ աղբյուրը գտնվում է հիմնական առանցքի վրա։ Օպտիկական համակարգերում այս սխալը կոչվում է գնդային շեղում:

  

  Բրինձ. 230. Գնդաձեւ շեղման առաջացումը. Առանցքից տարբեր բարձրությունների վրա ոսպնյակից դուրս եկող ճառագայթները տարբեր կետերում գտնվող կետի պատկերներ են տալիս

  Պարզ բացասական ոսպնյակների համար, գնդաձև շեղման պատճառով, ոսպնյակի կենտրոնական գոտու միջով անցնող ճառագայթների կիզակետային երկարությունը նույնպես ավելի մեծ կլինի, քան ծայրամասային գոտում անցնող ճառագայթների համար: Այլ կերպ ասած, շեղվող ոսպնյակի կենտրոնական գոտու միջով անցնող զուգահեռ ճառագայթը դառնում է ավելի քիչ տարբերվող, քան արտաքին գոտիներով անցնող ճառագայթը: Ստիպելով լույսը համընկնող ոսպնյակից հետո անցնել շեղվող ոսպնյակի միջով, մենք մեծացնում ենք կիզակետային երկարությունը: Այս աճը, սակայն, ավելի քիչ էական կլինի կենտրոնական ճառագայթների համար, քան ծայրամասային ճառագայթների համար (նկ. 231):

  

  Բրինձ. 231։ Գնդաձեւ շեղումա) հավաքող ոսպնյակի մեջ; բ) շեղվող ոսպնյակի մեջ

  Այսպիսով, կենտրոնական ճառագայթներին համապատասխանող ոսպնյակի ավելի երկար կիզակետային երկարությունը կաճի ավելի քիչ, քան ծայրամասային ճառագայթների ավելի կարճ կիզակետային երկարությունը: Հետևաբար, շեղվող ոսպնյակը իր գնդաձև շեղման պատճառով հավասարեցնում է կենտրոնական և ծայրամասային ճառագայթների կիզակետային երկարությունների տարբերությունը, որն առաջանում է հավաքող ոսպնյակի գնդաձև շեղումից: Ճիշտ հաշվարկելով կոնվերգացիոն և շեղվող ոսպնյակների համակցությունը` մենք կարող ենք այս հավասարեցումը կատարել այնքան ամբողջական, որ երկու ոսպնյակներից բաղկացած համակարգի գնդաձև շեղումը գործնականում զրոյի կհասցվի (նկ. 232): Սովորաբար երկու պարզ ոսպնյակներն էլ սոսնձված են (նկ. 233):

  

  Բրինձ. 232. Գնդաձև շեղման ուղղում կոնվերգացիոն և շեղվող ոսպնյակի համադրմամբ.

  

  Բրինձ. 233. Սոսնձված աստղագիտական ​​ոսպնյակ՝ ուղղված գնդաձեւ շեղման համար

  Վերոնշյալից պարզ է դառնում, որ գնդային շեղման ոչնչացումն իրականացվում է համակարգի երկու մասերի համակցմամբ, որոնց գնդային շեղումները փոխադարձաբար փոխհատուցում են միմյանց։ Մենք նույնն ենք անում համակարգի այլ թերությունները շտկելիս։

  Վերացված գնդային շեղումով օպտիկական համակարգի օրինակ են աստղագիտական ​​ոսպնյակները: Եթե ​​աստղը գտնվում է ոսպնյակի առանցքի վրա, ապա նրա պատկերը գործնականում չի աղավաղվում շեղումից, թեև ոսպնյակի տրամագիծը կարող է հասնել մի քանի տասնյակ սանտիմետրի։

  Գնդաձև շեղում ()

  Եթե ​​բոլոր գործակիցները, բացառությամբ B-ի, հավասար են զրոյի, ապա (8)-ն ընդունում է ձևը

  Շեղման կորերն այս դեպքում ունեն համակենտրոն շրջանակների ձև, որոնց կենտրոնները գտնվում են պարաքսիալ պատկերի կետում, իսկ շառավիղները համաչափ են գոտու շառավիղի երրորդ ուժին, բայց կախված չեն դիրքից () տեսողական գոտում գտնվող օբյեկտը. Պատկերի այս թերությունը կոչվում է գնդաձև շեղում:

  Գնդաձև շեղումը, լինելով անկախ, աղավաղում է պատկերի և՛ առանցքի, և՛ առանցքից դուրս գտնվող կետերը: Ճառագայթները, որոնք դուրս են գալիս օբյեկտի առանցքային կետից և առանցքի հետ զգալի անկյուններ են կազմում, այն հատելու են այն կետերում, որոնք ընկած են պարաքսիալ կիզակետի դիմաց կամ հետևում (նկ. 5.4): Այն կետը, որտեղ դիֆրագմայի եզրից եկող ճառագայթները հատվում են առանցքի հետ, կոչվում էր եզրային կիզակետ։ Եթե ​​պատկերի տարածքում էկրանը տեղադրված է առանցքի նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ, ապա կա էկրանի դիրք, որի վրա պատկերի կլոր կետը նվազագույն է. այս նվազագույն «պատկերը» կոչվում է ցրման ամենափոքր շրջան:

  Կոմա ()

  Շեղումը, որը բնութագրվում է ոչ զրոյական F գործակցով, կոչվում է կոմա։ Ճառագայթային շեղման բաղադրիչներն այս դեպքում ունեն, համաձայն (8). դիտել

  

  Ինչպես տեսնում ենք, ֆիքսված գոտու շառավղով կետը (տես նկ. 2.1) 0-ից երկու անգամ փոխելիս նկարագրում է շրջանագիծ պատկերի հարթությունում: Շրջանակի շառավիղը հավասար է, իսկ կենտրոնը գտնվում է պարաքսիալ ֆոկուսից դեպի բացասական արժեքներ հեռավորության վրա ժամը. Հետևաբար, այս շրջանագիծը շոշափում է պարաքսիալ պատկերի և առանցքի հետ բաղադրամասերի միջով անցնող երկու ուղիղ գծեր. ժամըանկյունները 30 °: Եթե ​​բոլորը վազեն հնարավոր արժեքներ, ապա համանման շրջանակների հավաքածուն կազմում է այս ուղիղ գծերի հատվածներով և ամենամեծ շեղման շրջանի աղեղով սահմանափակված տարածք (նկ. 3.3): Ստացված տարածքի չափերը գծայինորեն մեծանում են օբյեկտի կետի հեռավորության մեծացման հետ համակարգի առանցքից: Երբ Abbe sines պայմանը բավարարվում է, համակարգը ապահովում է օբյեկտի հարթության մի տարրի սուր պատկեր, որը գտնվում է առանցքի մոտակայքում: Հետևաբար, այս դեպքում շեղման ֆունկցիայի ընդլայնումը չի կարող պարունակել տերմիններ, որոնք գծայինորեն կախված են: Դրանից բխում է, որ եթե սինուսային պայմանը բավարարված է, առաջնային կոմա չկա:

  Աստիգմատիզմ () և դաշտի կորություն ()

  Ավելի հարմար է C և D գործակիցներով բնութագրվող շեղումները միասին դիտարկել։ Եթե ​​(8)-ի մյուս բոլոր գործակիցները հավասար են զրոյի, ապա

  Նման շեղումների կարևորությունը ցույց տալու համար նախ ենթադրենք, որ պատկերի ճառագայթը շատ նեղ է: Համաձայն § 4.6-ի, նման ճառագայթի ճառագայթները հատում են կորերի երկու կարճ հատվածներ, որոնցից մեկը (շոշափող կիզակետային գիծ) ուղղանկյուն է միջօրեական հարթության վրա, իսկ մյուսը (աղեղային կիզակետային գիծ) ընկած է այս հարթության մեջ։ Այժմ դիտարկենք լույսը, որն առաջանում է օբյեկտի հարթության վերջավոր շրջանի բոլոր կետերից: Կիզակետային գծերը պատկերի տարածության մեջ կվերածվեն շոշափող և սագիտալ կիզակետային մակերեսների: Առաջին մոտավորությամբ այս մակերեսները կարելի է համարել գնդիկներ։ Եկեք և լինեն նրանց շառավիղները, որոնք համարվում են դրական, եթե համապատասխան կորության կենտրոնները գտնվում են պատկերի հարթության մյուս կողմում, որտեղից լույսը տարածվում է (նկ. 3.4. i-ում ներկայացված դեպքում):

  Կռության շառավիղները կարող են արտահայտվել գործակիցների միջոցով ՀԵՏԵվ Դ. Դա անելու համար ճառագայթների շեղումները հաշվարկելիս՝ հաշվի առնելով կորությունը, ավելի հարմար է օգտագործել սովորական կոորդինատները, քան Սեյդելի փոփոխականները։ Մենք ունենք (նկ. 3.5)

  

  Որտեղ u- փոքր հեռավորություն սագիտտալ կիզակետային գծի և պատկերի հարթության միջև: Եթե vհեռավորությունն է այս կիզակետային գծից մինչև առանցքը, ապա

  
  

  եթե դեռ անտեսված է Եվհամեմատ, ապա (12)-ից գտնում ենք

  

  Նմանապես

  

  Այժմ այս հարաբերությունները գրենք Սեյդելի փոփոխականներով: Դրանց մեջ փոխարինելով (2.6) և (2.8)՝ մենք ստանում ենք

  

  և նմանապես

  

  Վերջին երկու հարաբերություններում մենք կարող ենք փոխարինել և հետո, օգտագործելով (11) և (6)՝ ստանում ենք

  Չափը 2C + Dսովորաբար կոչվում է դաշտի շոշափելի կորություն, մեծություն Դ -- սագիտալ դաշտի կորություն, և դրանց կիսագումարը

  որը համաչափ է նրանց թվաբանական միջինին, - պարզապես դաշտի կորություն.

  (13) և (18)-ից հետևում է, որ առանցքից բարձրության վրա երկու կիզակետային մակերեսների միջև հեռավորությունը (այսինքն՝ պատկերը ձևավորող ճառագայթի աստիգմատիկ տարբերությունը) հավասար է.

  

  Կիսատ տարբերություն

  

  կանչեց աստիգմատիզմ. Աստիգմատիզմի բացակայության դեպքում (C = 0) ունենք. Շառավիղ ՌԸնդհանուր, համընկնող, կիզակետային մակերեսը այս դեպքում կարող է հաշվարկվել պարզ բանաձևի միջոցով, որը ներառում է համակարգի առանձին մակերևույթների կորության շառավիղները և բոլոր լրատվամիջոցների բեկման ինդեքսները:

  Աղավաղում()

  Եթե ​​(8) հարաբերություններում միայն գործակիցն է տարբերվում զրոյից Ե, Դա

  Քանի որ սա չի ներառում կոորդինատները, և ցուցադրումը կլինի խարան և կախված չի լինի ելքի աշակերտի շառավղից. սակայն, պատկերի կետերի հեռավորությունները դեպի առանցքը համաչափ չեն լինի օբյեկտի կետերի համապատասխան հեռավորություններին: Այս շեղումը կոչվում է աղավաղում:

  Նման շեղման առկայության դեպքում առանցքի միջով անցնող օբյեկտի հարթության ցանկացած գծի պատկերը կլինի ուղիղ, բայց ցանկացած այլ գծի պատկերը՝ կոր։ Նկ. 3.6, և օբյեկտը ցուցադրվում է առանցքներին զուգահեռ ուղիղ գծերի ցանցի տեսքով. XԵվ ժամըև գտնվում են միմյանցից նույն հեռավորության վրա: Բրինձ. 3.6. բ-ն ցույց է տալիս այսպես կոչված տակառի աղավաղում (E>0), և Նկ. 3.6. V - բարձիկի խեղաթյուրում (Ե<0 ).

  
  

  Բրինձ. 3.6.

  Նախկինում նշվել էր, որ Սեյդելի հինգ շեղումներից երեքը (գնդաձև, կոմա և աստիգմատիզմ) խանգարում են պատկերի հստակությանը: Մյուս երկուսը (դաշտի կորությունը և աղավաղումը) փոխում են իր դիրքն ու ձևը: Ընդհանրապես, անհնար է կառուցել այնպիսի համակարգ, որը զերծ է ինչպես բոլոր առաջնային շեղումներից, այնպես էլ ավելի բարձր կարգի շեղումներից. հետևաբար, մենք միշտ պետք է փնտրենք հարմար փոխզիջումային լուծում, որը հաշվի կառնի դրանց հարաբերական արժեքները: Որոշ դեպքերում Seidel շեղումները կարող են զգալիորեն կրճատվել ավելի բարձր կարգի շեղումներով: Մյուս դեպքերում անհրաժեշտ է ամբողջությամբ վերացնել որոշ շեղումներ, թեև այլ տեսակի շեղումներ են առաջանում։ Օրինակ, կոմայի մեջ պետք է ամբողջությամբ վերացնել աստղադիտակները, քանի որ եթե այն առկա է, ապա պատկերը կլինի ասիմետրիկ, և աստղագիտական ​​դիրքի բոլոր ճշգրիտ չափումները անիմաստ կլինեն։ . Մյուս կողմից դաշտի որոշ կորության առկայությունը և աղավաղումը համեմատաբար անվնաս է, քանի որ այն կարելի է վերացնել՝ օգտագործելով համապատասխան հաշվարկներ:

  օպտիկական շեղում քրոմատիկ աստիգմատիզմի աղավաղում

  Այն սովորաբար դիտարկվում է օպտիկական առանցքի վրա գտնվող օբյեկտի մի կետից առաջացող ճառագայթների համար: Այնուամենայնիվ, գնդաձև շեղումը տեղի է ունենում նաև օպտիկական առանցքից հեռու գտնվող օբյեկտի կետերից դուրս եկող ճառագայթների այլ ճառագայթների դեպքում, բայց նման դեպքերում այն ​​համարվում է ճառագայթների ամբողջ թեք ճառագայթի շեղումների անբաժանելի մասը: Ավելին, չնայած այս շեղումը կոչվում է գնդաձեւ, այն բնորոշ է ոչ միայն գնդաձեւ մակերեսներին։

  Գնդաձև շեղման արդյունքում ճառագայթների գլանաձև ճառագայթը ոսպնյակի կողմից բեկումից հետո (պատկերի տարածության մեջ) ստանում է ոչ թե կոնի, այլ ձագարաձև ինչ-որ գործչի, որի արտաքին մակերեսը՝ շշի պարանոցի մոտ, կոչվում է կաուստիկ մակերես: Այս դեպքում կետի պատկերն ունի սկավառակի ձև՝ լուսավորության ոչ միատեսակ բաշխմամբ, և կաուստիկ կորի ձևը թույլ է տալիս դատել լուսավորության բաշխման բնույթը։ Ընդհանուր առմամբ, ցրման պատկերը, գնդաձև շեղման առկայության դեպքում, համակենտրոն շրջանակների համակարգ է, որոնց շառավիղները համաչափ են մուտքի (կամ ելքի) աշակերտի կոորդինատների երրորդ ուժին:

  Հաշվարկված արժեքներ

  Հեռավորությունը δs"զրոյական և ծայրահեղ ճառագայթների անհետացման կետերի միջև ընկած օպտիկական առանցքի երկայնքով կոչվում է երկայնական գնդաձև շեղում.

  Տրամագիծը δ" Ցրման շրջանը (սկավառակը) որոշվում է բանաձևով

  • 2հ 1 - համակարգի անցքի տրամագիծը;
  • ա"- հեռավորությունը համակարգից մինչև պատկերի կետ;
  • δs"- երկայնական շեղում.

  Անսահմանության վրա գտնվող օբյեկտների համար

  Նման պարզ ոսպնյակների համադրմամբ՝ գնդաձեւ շեղումը կարող է զգալիորեն շտկվել։

  Կրճատում և ուղղում

  Որոշ դեպքերում երրորդ կարգի գնդաձև շեղումը կարող է շտկվել ոսպնյակի մի փոքր ապակենտրոնացման միջոցով: Այս դեպքում պատկերի հարթությունը տեղափոխվում է այսպես կոչված «Լավագույն տեղադրման ինքնաթիռներ», որը գտնվում է, որպես կանոն, մեջտեղում, առանցքային և ծայրահեղ ճառագայթների խաչմերուկի միջև և չի համընկնում լայն ճառագայթի բոլոր ճառագայթների հատման ամենանեղ կետի հետ (սկավառակը նվազագույն ցրման): Այս անհամապատասխանությունը բացատրվում է լույսի էներգիայի բաշխմամբ ամենաքիչ ցրված սկավառակի վրա՝ ձևավորելով լուսավորության մաքսիմումներ ոչ միայն կենտրոնում, այլև եզրին: Այսինքն՝ կարելի է ասել, որ «սկավառակը» կենտրոնական կետով վառ օղակ է։ Հետևաբար, նվազագույն ցրման սկավառակի հետ համընկնող հարթությունում օպտիկական համակարգի լուծումը կլինի ավելի ցածր՝ չնայած լայնակի գնդաձև շեղման ավելի ցածր արժեքին: Այս մեթոդի համապատասխանությունը կախված է գնդաձև շեղման մեծությունից և ցրման սկավառակում լուսավորության բաշխման բնույթից:

  Խստորեն ասած, գնդաձև շեղումը կարող է ամբողջությամբ շտկվել միայն որոշ զույգ նեղ գոտիների և, ընդ որում, միայն որոշակի երկու զուգակցված կետերի համար: Այնուամենայնիվ, գործնականում ուղղումը կարող է բավականին գոհացուցիչ լինել նույնիսկ երկու ոսպնյակի համակարգերի համար:

  Սովորաբար, գնդաձև շեղումը վերացվում է մեկ բարձրության արժեքի համար հ 0, որը համապատասխանում է համակարգի աշակերտի եզրին: Այս դեպքում մնացորդային գնդաձև շեղման ամենաբարձր արժեքը սպասվում է բարձրության վրա հ e որոշվում է պարզ բանաձեւով
  

  Մնացորդային գնդաձև շեղումը հանգեցնում է նրան, որ կետի պատկերը երբեք կետ չի դառնում: Այն կմնա սկավառակ, թեև շատ ավելի փոքր չափերի, քան չուղղված գնդաձև շեղման դեպքում։

  Գնդային մնացորդային շեղումը նվազեցնելու համար հաճախ օգտագործվում է հաշվարկված «գերուղղում» համակարգի աշակերտի եզրին, որը եզրային գոտու գնդային շեղումը տալիս է դրական արժեք ( δs"> 0): Միևնույն ժամանակ, աշակերտը բարձրության վրա հատող ճառագայթները հե, հատվում են նույնիսկ ավելի մոտ կիզակետին, իսկ եզրային ճառագայթները, թեև միանում են կիզակետի հետևում, բայց դուրս չեն գալիս ցրող սկավառակի սահմաններից։ Այսպիսով, ցրման սկավառակի չափը նվազում է, և դրա պայծառությունը մեծանում է: Այսինքն՝ բարելավվում է պատկերի և՛ մանրամասնությունը, և՛ կոնտրաստը։ Այնուամենայնիվ, ցրման սկավառակում լուսավորության բաշխման առանձնահատկությունների պատճառով «գերուղղված» գնդաձև շեղումով ոսպնյակները հաճախ ունենում են «կրկնակի» մշուշում ֆոկուսի տարածքից դուրս:

  Որոշ դեպքերում թույլատրվում է նշանակալի «վերաուղղում»: Օրինակ, Carl Zeiss Jena-ի վաղ «Planars»-ը դրական գնդային շեղման արժեք է ունեցել ( δs"> 0), ինչպես աշակերտի եզրային, այնպես էլ միջին գոտիների համար: Այս լուծումը մի փոքր նվազեցնում է կոնտրաստը լրիվ բացվածքի դեպքում, բայց նկատելիորեն մեծացնում է թույլտվությունը փոքր բացվածքների դեպքում:

  Նշումներ

  գրականություն

  • Բեգունով Բ.Ն. Երկրաչափական օպտիկա, Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի հրատարակչություն, 1966 թ.
  • Վոլոսով Դ.Ս., Լուսանկարչական օպտիկա. Մ., «Իսկուսստվո», 1971։
  • Զակազնով Ն.Պ. և այլք, Օպտիկական համակարգերի տեսություն, Մ., «Մեքենաշինություն», 1992 թ.
  • Landsberg G. S. Optics. Մ., ՖԻԶՄԱՏԼԻՏ, 2003։
  • Չուրիլովսկի Վ.Ն. Օպտիկական գործիքների տեսություն, Լենինգրադ, «Մեքենաշինություն», 1966 թ.
  • Սմիթ, Ուորեն Ջ. Ժամանակակից օպտիկական ճարտարագիտություն, McGraw-Hill, 2000 թ.
  
  

  Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

  Ֆիզիկական հանրագիտարան

  Օպտիկական համակարգերի շեղումների տեսակներից մեկը (Տե՛ս Օպտիկական համակարգերի շեղումներ); դրսևորվում է առանցք-սիմետրիկ օպտիկական համակարգով (ոսպնյակ (Տե՛ս Ոսպնյակ), Ոսպնյակ) անցնող լույսի ճառագայթների անհամապատասխանությամբ՝ տարբեր հեռավորությունների վրա… Խորհրդային մեծ հանրագիտարան

  Օպտիկական համակարգերում պատկերի աղավաղումը պայմանավորված է նրանով, որ օպտիկական առանցքի վրա գտնվող կետային աղբյուրից լույսի ճառագայթները չեն հավաքվում մեկ կետում՝ առանցքից հեռու գտնվող համակարգի մասերով անցնող ճառագայթների հետ: * * * ԳՆԴԱՅԻՆ…… Հանրագիտարանային բառարան

  գնդաձեւ շեղում- sferinė aberacija statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. գնդաձեւ շեղում vok. sphärische Aberration, f rus. գնդաձեւ շեղում, f pranc. aberration de spéricité, f; շեղում sphérique, f … Fizikos terminų žodynas

  ԳՆԴԱՅԻՆ շեղում-Տե՛ս շեղում, գնդաձև... Բառարանհոգեբանության մեջ

  գնդաձեւ շեղում- առաջանում է համակարգի օպտիկական առանցքից տարբեր հեռավորությունների վրա անցնող լուսային ճառագայթների օջախների անհամապատասխանության պատճառով, ինչը հանգեցնում է տարբեր լուսավորության շրջանագծի տեսքով կետի պատկերին: Տես նաև՝ Շեղում քրոմատիկ շեղում ... Մետալուրգիայի հանրագիտարանային բառարան

  Օպտիկական համակարգերի շեղումներից մեկը, որն առաջացել է առանցքի համաչափ օպտիկական ոսպնյակի միջով անցնող լույսի ճառագայթների կիզակետերի անհամապատասխանության պատճառով։ համակարգ (ոսպնյակ, օբյեկտ) այս համակարգի օպտիկական առանցքից տարբեր հեռավորությունների վրա։ Դա արտահայտվում է նրանով, որ պատկերը... ... Մեծ հանրագիտարանային պոլիտեխնիկական բառարան

  Պատկերի աղավաղում օպտիկականում համակարգեր, պայմանավորված այն հանգամանքով, որ լույսի ճառագայթները օպտիկական վրա տեղակայված կետային աղբյուրից առանցքներից առանցքից հեռու գտնվող համակարգի մասերով անցնող ճառագայթները մի կետում չեն հավաքվում... Բնական գիտություն. Հանրագիտարանային բառարան