Аберрация монохроматическая

Аберрации монохроматического луча. [c.175]

Вследствие аберраций точка объекта изображается в виде фигур рассеяния, а прямые линии — нерезкими и искривленными. Существуют семь основных аберраций. Две из них — хроматические (продольная хроматическая аберрация, или короче — хроматизм положения и хроматизм увеличения), остальные пять относятся к монохроматическим аберрациям. Монохроматические аберрации можно разбить на аберрации широкого пучка (сферическая и кома) и полевые аберрации (астигматизм, кривизна поля и дисторсия). [c.141]

Как аберрации монохроматических пучков, так и хроматические аберрации представляют собой сложное явление, для изучения которого необходима предварительная классификация. Хроматические аберрации могут быть разделены на группы по признаку принадлежности лучей к определенной области аберраций (гауссова область, аберрации третьего порядка) хроматические аберрации, относящиеся к области пятых и более высоких порядков, обычно ие имеют практического значения. [c.169]

Из предыдущих формул ясно, что с помощью афокального двухлинзового компенсатора можно исправить две аберрации монохроматических лучей, поскольку можио придать параметрам Р и любые значения, кроме — О при Р ф 0 л равно нулю. Обычно при применении компенсатора в параллельных пучках исправляют с( рическую аберрацию и кому всего объектива. Когда компенсатор находится недалеко от плоскости изображений, рационально его использовать для исправления астигматизма и кривизны или одиой из этих аберраций и дисторсии. [c.268]

Положим, что входной зрачок совпадает с объективом. Вычис ЛИМ все суммы 51,. . ., 5у, соответствующие пяти аберрациям монохроматического луча. Определим величины Лиг/ для обоих компонентов. По условию / 1 = 1 тогда по свойству телескопических систем /12 У1 0. Для определения заметим, что /2 = — где — угол с осью второго вспомогательного луча между объективом и окуляром — расстояние между [c.345]

Некоторые соотношения между допустимыми значениями остаточных аберраций и центральным экранированием зрачка. Исследования качества изображения, даваемого оптической системой с экранированным зрачком, удобно выполнить, если произвести классификацию аберраций и представить их независимыми друг от друга. Ограничиваясь четырьмя аберрациями монохроматического света сферической аберрацией, комой, астигматизмом и кривизной поля, найдем для них общий допуск. Выразим N следующим образом [c.163]

Отличительной особенностью сферической аберрации является то, что она сохраняется даже при положении светящейся точки на оси системы, когда все остальные аберрации (в монохроматическом свете) исчезают. [c.304]

Разрешающая способность спектрографа. Спектральный прибор отображает строго монохроматическое излучение, освещающее входную щель, в виде некоторого распределения освещенности. Зто распределение называют инструментальным контуром спектральной линии. Его вид определяется совместным действием различных факторов. К их числу относятся дифракция на действующем отверстии спектрографа различные аберрации и другие погрешности оптики прибора, ширина входной щели и зернистая структура фотографической эмульсии. Если один из этих факторов является преобладающим, форма инструментального контура линии в основном определяется его действием. [c.15]

Применение линз ограничивало размер ноля в обычном полярископе с точечным источником света. Использование монохроматического света позволяет ставить сплошные линзы, но они должны быть высокого качества, чтобы ослабить влияние ряда монохроматических аберраций, причем труднее всего устранять астигматизм, искривление поля и масштабные искажения. В полярископе с поляризационными призмами линзы поля располагают на пути поляризованного света, вследствие чего их приходится тщательно подобрать с тем, чтобы в них отсутствовали заметные остаточные напряжения, которые могут оказывать влияние на возникающую при исследовании модели картину полос. Отмеченные обстоятельства, а также то, что линзы должны иметь сравнительно малое фокусное расстояние, значительно удорожают линзы по мере увеличения их диаметра. [c.50]

Монохроматическая аберрация зависит от длины волны Я. К ней относится сферическая аберрация. Лучи/ параллельные оси собирательной линзы, после прохождения через нее будут иметь гем меньшее фокусное расстояние, чем дальше они были удалены от оптической оси. [c.176]

Апохроматы. Коррекция монохроматических и хроматических дефектов изображения для всего диапазона видимого света. Более совершенное устранение дефектов. Однако остается хроматическое различие в увеличениях. Поэтому применяют вместе с компенсирующим окуляром. Благодаря лучшей коррекции при равном увеличении их изготовляют с большей корректурой, чем ахроматы. Сферическая аберрация не устраняется. [c.176]

Сферическая аберрация связана с различным преломлением монохроматических лучей, проходящих через различные участки линзы. В случае световых пучков с довольно большим диаметром к сферической аберрации добавляются дефекты асимметрии (кома), в результате которых изображение отдельных деталей образца, располагающихся на некотором расстоянии от оси линзы, получается размытым. Вследствие астигматизма при прохождении через линзу пучка лучей от светящегося точечного источника, расположенного вне оптической оси, образуются две фокусные линии, находящиеся в разных плоскостях, а изображение точки в промежуточных плоскостях имеет форму круглого или эллиптического пятна рассеяния. [c.25]

В последнем выражении можно выделить хроматическую часть, прямо пропорциональную АЯ, и часть, не зависящую явно от АЯ (надо учитывать, что отрезок s зависит от АЯ), которая называется монохроматической волновой аберрацией и при АЯ = О представляет собой волновую аберрацию на основной длине волны. В монохроматической аберрации также выделим две части, одна из которых зависит только от координат в плоскости ДЛ — Т1, а вторая — от комбинаций этих переменных и координат точек предмета и изображения — у, у, связанных вторым из соотношений (1.15). Первая часть, называемая сферической аберрацией, не зависит от перемещения предметного [c.23]

Б дальнейшем работа ДЛ будет рассматриваться на основной длине волны (за исключением гл. 6) и в минус первом порядке дифракции. В качестве рабочего выбран первый порядок, поскольку в нем линза обладает наибольшей эффективностью (см. гл. 7), и минус первый порядок, так как при этом эйконал записи ДЛ с положительной оптической силой также положителен. Последний выбор совершенно не принципиален, в качестве рабочего можно рассматривать и плюс первый порядок, но при этом эйконал записи (1.19) положительной ДЛ будет отрицательной функцией, что авторы сочли неудобным. Таким образом, полагая в общем выражении для волновой аберрации АЯ = О, т = —1 и s = sj (но обозначая для краткости просто s ), получим для монохроматических аберраций ДЛ в рабочем порядке дифракции [c.26]

Отметим, что выражение (1.20) можно трактовать как монохроматические аберрации ДЛ в любом порядке дифракции, а не только в минус первом, но тогда s, Ьз, и т. д. следует понимать как отрезок и коэффициенты сферической аберрации линзы при работе в этом порядке (отрезок в предметном пространстве S не зависит от порядка дифракции и длины волны), что самым непосредственным образом сказывается при расчете структуры и дифракционной эффективности линзы. Эйконал записи такой ДЛ можно найти, если сравнить выражения (1.20), понимаемое как волновая аберрация линзы в т-м порядке дифракции, и [c.26]

Все соображения о разграничении хроматических и монохроматических аберраций, а также об описании ДЛ с помощью эйконала записи с асферическими добавочными членами никак не связаны с кривизной линзы и поэтому остаются в силе. Конкретное выражение для волновых аберраций ДЛ на неплоской поверхности получено ниже для частного случая линзы на сфере. [c.29]

Необходимо отметить возможность управления сферической аберрацией ДЛ без изменения их отрезков и полевых аберраций, что несомненно служит мощным средством компенсации монохроматических аберраций в дифракционных и комбинированных объективах. Для преломляющих поверхностей также существует подобная возможность, но она реализуется при внесении асферичности в форму поверхности [7] и связана с резким усложнением технологии изготовления по сравнению с чисто сферическими поверхностями [38]. Для СПП сферическая аберрация однозначно определяется отрезками s и s, как это следует из выражений (1.28), и возможность независимого управления ею отсутствует. [c.36]

Таким образом, проведенный анализ показал, что дифракционные линзы и сферические преломляющие поверхности имеют существенно разные аберрационные свойства. Ряд особенностей ДЛ, в полной мере присущих только плоским линзам — хорошая сходимость аберрационного разложения, возможность эффективного управления сферической аберрацией, совпадение коэффициентов различных аберраций — позволяют предполагать, что наибольшие успехи при использовании ДЛ могут быть достигнуты в области создания монохроматических (в силу резко выраженного хроматизма ДЛ) высокоразрешающих объективов. [c.37]

Рассмотрим влияние различных типов аберраций на положение дифракционного фокуса в изображении точечного источника, для чего найдем среднеквадратичную деформацию сферического волнового фронта при одновременном воздействии всех монохроматических аберраций третьего и пятого порядков. Целесообразно выделить в этом случае зависимость только от зрачковых координат, включив полевые координаты в коэффициенты аберраций. Кроме того, воспользуемся в плоскости выходного зрачка полярными координатами, а гауссово изображение поместим в точку с координатами О, i/o, т, е. совместим ось у с [c.87]

Для компенсации монохроматических аберраций третьего порядка в рассматриваемой системе, как и при отсутствии подложек, существуют семь параметров, на которые также накладываются три условия (4.19), обеспечивающие сопряжение элементов объектива, заданные увеличение и габаритные размеры. Толщины и показатели преломления плоскопараллельных подложек влияют на характеристики объектива, но не служат коррекционными параметрами. Как следует из выражений (2.31)— [c.114]

При 0 = 0, т. е. при Уок = 0, решение системы (4.38) дает конструктивные параметры объектива, обеспечивающие строгое устранение всех монохроматических аберраций третьего порядка. Хотя рабочее поле объектива в данном случае существенно меньше того, которое получают при определенном уок Ф О (см. табл. 4.11), но при оптимизации обычно именно этот вариант схемы является исходным. Конструктивные параметры [c.137]

Возможности одновременного удовлетворения перечисленных противоречивых требований при использовании традиционной элементной базы весьма ограничены. С другой стороны, объективы на основе ДЛ позволяют сочетать высокую степень коррекции монохроматических аберраций с минимальным количеством (два-три) используемых оптических элементов. Учитывая, что в фурье-анализаторах освещение сугубо монохроматическое, применение в них дифракционных объективов весьма перспективно. [c.151]

Перечисленные четыре параметра, а также коэффициент асферической деформации ДЛ 63 являются свободными и их можно использовать для коррекции монохроматических аберраций третьего порядка. Таким образом, число свободных параметров в дублете РЛ — ДЛ совпадает с числом первичных аберраций (пять), что позволяет исследовать возможность их одновременной коррекции. [c.159]

Лучшей компенсации монохроматических аберраций в комбинированном триплете удается достичь, если придать ДЛ оптическую силу. В этом случае условие компенсации астигматизма в дублете, формирующем изображение в бесконечности, найдем из общего уравнения (5.7). Если в нем помимо отношения di/r задать также отношение Si/r, не ставя никаких условий относительно фокусного расстояния или габаритного размера системы, то уравнение (5.7) продолжает оставаться квад- [c.168]

Для хроматических аберраций первого порядка существует хорошо разработанная теория, основанная на использовании специальных хроматических сумм, аналогичных суммам Зайделя в теории монохроматических аберраций третьего порядка [c.181]

I. АБЕРРАЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ Гауссова теория изображения и эйконалы [c.48]

Модель некогерентной оптической системы получена для некогерентного монохроматического источникг излучения. Для большинства прикладных задач некогерентность излуч ния сопровождается его полихрома-тичностью (тепловые, люминесцентные источники излучения). Тогда распределение освещенности в изображечии, даваемом оптической системой, определяется спектральными характеристиками источников излучения, монохроматическими аберрациями оптической системы и зависимостью дифракционных явлений от длины волны [c.52]

Приведенные формулы термооптическнх аберраций наряду с обычными формулами монохроматических и хроматических аберраций положены в основу проектирования и расчета оптических систем, не расстраивающихся при изменении температуры [15]. [c.205]

Перечисленные особенности позволяют на основе ДЛ создавать высокоразрешающие монохроматические (в силу большого хроматизма ДЛ) объективы, гораздо более простой конструкции, чем аналогичные системы на основе рефракционных элементов. Подобные объективы рассмотрены в настоящей главе, причем их схемы и конкретные значения конструктивных параметров получены уже на стадии аберрационного расчета при учете только первых двух порядков малости аберрационного разложения. Последующая оптимизация методом расчета хода лучей улучшила характеристики систем, но не привела к существенным изменениям конструктивных параметров, полученных ранее. То обстоятельство, что методы теории аберраций приводят к уддвлетворительным решениям еще до оптимизации,— одна из характерных особенностей процесса создания систем на основе ДЛ. [c.104]

Точное теоретическое соответствие распределения амплитуды поля в фокальной плоскости линзы и двумерного преобразования Фурье от амплитуды поля непосредственно за транспарантом возможно лишь в случае идеальной линзы с неограниченной апертурой. Конечность апертуры реальной линзы (объектива), а также неизбежные аберрации снижают точность преобразования Фурье и разрешение в спектре пространственных частот, поэтому к объективу фурье-анализатора предъявляют весьма высокие требования. Прежде всего у него должен быть значительный апертурный угол и хорошо скорректированные монохроматические аберрации. С другой стороны, фурье-объектив должен иметь возможно более низкий уровень когерентного шума, возникающего из-за попадания в спектральную плоскость рассеянного на неоднородностях, а также отраженного и переотраженного от поверхностей оптических элементов света [58]. Ясно, что для этого необходимо [c.150]

В п. 4.2 было показано, что двухлинзовый объектив, формирующий изображение в бесконечности и состоящий из ДЛ и асферики, свободен от всех монохроматических аберраций третьего и пятого порядков за исключением второй комы и синусной дисторсии. Таким образом, по своим аберрационным характеристикам этот объектив удовлетворяет требованиям, предъявляемым к фурье-преобразующим системам, поэтому схему высокоразрешающего анализатора целесообразно строить именно на его основе., [c.151]

В гл. 1 отмечалось, что хроматические аберрации в отличие от монохроматических начинаются с первого порядка малости, т. е. возникают уже в гауссовой области изменение длины волны приводит прежде всего к смещению изображения вдоль оптической оси (хроматизм положения) и изменению его масштаба (хроматизм увеличения). В третьем порядке малости основную роль играет сферохроматическая аберрация, т. е. добавочная сферическая аберрация, возникающая при изменении длины волны. Поскольку во всех рассмотренных в гл. 4, 5 объективах хроматические аберрации не скомпенсированы, то для оценки допустимой ширины спектра достаточно учета первого порядка. Даже в комбинированных системах, содержащих помимо преломляющих поверхностей только дифракционные ас-ферики, которые не дают вклада в хроматизм первого порядка, ограничения ширины спектра за счет хроматизма положения, обусловленного дисперсией стекла, как правило, превалируют над ограничениями за счет сферохроматизма. [c.181]

Таким образом, требования компенсации хроматических и монохроматических аберраций для дифракционных систем находятся в явном противоречии, что не позволяет рассчитывать на создание высокоразрещающих дифракционных объективов, работающих в немонохроматическом свете (оценку допустимого спектрального интервала см. в п. 6.2). [c.184]

Грейсух Г. И. Коррекция монохроматических аберраций третьего порядка дифракционного двухлинзового объектива.— Оптика и спектроскопия, [c.221]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...