Аберрация, астигматизм

После того как форма поверхностей системы с помощью формул (IV.486) н (IV.49) определена для любого желаемого числа точек, необходимо произвести контрольный расчет лучен, исходящих из точки О (в прямом ходе — лучей, падающих параллельно оси), а также расчет внеосевых пучков для определения остаточных аберраций (астигматизм, кривизна и аберрации высших порядков). Формулы, предложенные Ю. Н. Циглером, дают большую точность, но требуют составления специальной довольно сложной программы. [c.392]

Для получения сходящегося пучка света при изготовлении голографических экранов можно применить вместо линзы 1 на рис. 76) зеркало (рис. 77). На этом рисунке 1 — центр пучка света, падающего от лазера на зеркало 2 — оптический компенсатор аберраций астигматизма 3 — зеркало, фокусирующее опорный пу- [c.136]

Будем полагать, что основой создания фотографического объектива является развитие значительного поля зрения при заданной оптической силе объектива, требующее устранения главнейших полевых аберраций — астигматизма, комы, кривизны поля зрения. [c.379]

Рассматривая работу базовых линз, можно поставить условие наиболее полного использования их коррекционных возможностей для устранения главнейших полевых аберраций — астигматизма, комы, кривизны поверхности изображения. Так, при использовании в базовых линзах только сферических поверхностей они в известных случаях могут оказаться свободными от астигматизма, комы, сферической аберрации. [c.379]

Таким образом, общее число систем, составленных из двух линз и позволяющих обеспечивать исправление трех аберраций (астигматизма, комы и кривизны поверхности изображения), [c.397]

Прогибы же положительных линз, направленные навстречу друг другу, наоборот, будут оказывать преимущественное влияние на четные аберрации — астигматизм и сферическую аберрацию. [c.419]

В предыдущей главе мы произвели классификацию оптических систем по принципу исправления трех полевых аберраций — астигматизма, комы и кривизны поля зрения. При этом мы не выходили за пределы общего числа линз в системе, равного трем. [c.419]

Рассматривая компенсационные системы, построенные из двух тонких линз, мы видели, что даже при фиксированном положении диафрагмы в подобных системах возможно устранение трех аберраций — астигматизма, комы и кривизны поверхности изображения. Поэтому при использовании системы из двух тонких 422 [c.422]

Устранение нечетных аберраций — комы, дисторсии, хроматизма увеличения — успешно решается при использовании симметричных и пропорциональных систем однако этот прием еще не обеспечивает исправления четных аберраций — астигматизма, кривизны поля, меридиональной и сагиттальной сферической аберрации. [c.435]

Так, при создании высококачественных длиннофокусных объективов приходится отказываться от схемы телеобъектива и применять оптические схемы, обладающие наиболее благоприятными условиями для исправления аберраций, главным образом, сферической, сферохроматической аберраций и величины вторичного спектра, обеспечивая при этом достаточно хорошее исправление и полевых аберраций (астигматизма, комы и кривизны поля). [c.477]

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]

Апохроматические объективы представляют собой оптические системы, обеспечивающие лучшее исправление сферической аберрации, астигматизма и комы, по сравнению с ахроматами. Кроме того апохроматы отличаются от ахроматов улучшенной хроматической коррекцией, устраняющей вторичный спектр. Однако апохроматы дают более заметную кривизну поля изображения, что приводит к нерезкости последнего по краям. Кривизна поля частично или полностью устраняется применением компенсационных окуляров. При работе с этими объективами большое значение приобретает центрировка всей оптической системы микроскопа. Изображение поля с помощью апохроматов получается выпуклым, лишенным плоскостности. По конструкции они более сложные, чем ахроматы, и имеют меньший интервал фокусных расстояний (рис. 2.9). [c.47]

Аберрация астигматизма ярко проявляется при получении изображения плоского объекта, имеющего форму колеса со спицами (рис. 7.25,6), центр которого лежит на оптической оси. При перемещении плоского экрана А (рис. 7.25, а) вдоль оси можно получить резкое изображение определенной окружности, когда экран совмещается с положен /ем соответствующих меридиональных фокальных линий С . Эти фокальные линии дают черточки изображения, ориентированные по дугам окружности, и при наложении друг на друга образуют ее резкое изображение, в то время как изобра- [c.356]

В чем заключается аберрация астигматизма [c.360]

Функции аберраций и И 2 определяются тем, насколько сильно отклоняются зеркала от идеальной формы. Например, если зеркало слегка отклонено (см. разд. 7.11.2) на углы Ьф и Ьфу, то мы имеем IV = X 8фх + у 8фу, Окна Брюстера являются еще одним источником аберраций (астигматизм и кома). Источником аберраций является и сама активная среда, например нагрев стержней в АИГ -лазере вызывает линзовый эффект. В газовых проточных лазерах основными факторами, искажающими поле в резонаторе, являются ударные волны и турбулентность. В этом случае их влияние может быть учтено некоторыми дополнительными функциями аберраций. [c.528]

Апохроматические объективы — наиболее совершенные системы, у которых исправлены сферическая аберрация, астигматизм и кома. В отличие от предыдущих объективов здесь улучшена хроматическая коррекция, т. е. устранен вторичный спектр, который дает в изображении цветные каймы. Благодаря большому числу преломляющих поверхностей и различных сортов стекол ахроматизация этих объективов осуществлена для трех цветов, а хроматическая разность сферической аберрации почти совер- [c.34]

Рис. 79. Кривые аберрации астигматизма одиночной линзы

Рис. 84. Кривые аберрации астигматизма двухлинзовой оптической системы

Заметим, что слагаемые, содержащие множители bi и 2) определяют фокусировку системы, а слагаемые с множителями j, Сз, Сз, с , Сд характеризуют классические аберрации по Зейделю (сферическую аберрацию, астигматизм, кривизну поля изображения, дисторсию и кому). Мы вернемся к этим аберрациям позже и подробно их исследуем, но сначала мы должны выяснить, как [c.82]

Таким образом, наличие в оптической системе аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображения при условии, что изображение проецируется на плоскость, приводит к нерезкому изображению точек. Эта нерезкость увеличивается по мере удаления точки от оптической оси. Отметим характерные особенности изображения, создаваемого системой, имеющей астигматизм, для случая, когда объектом является двумерная фигура (рис. 122, а). Элементарные меридиональные пучки, изображающие каждую точку в виде линий (рис. 122, б), перпендикулярных к различно ориентированным меридиональным плоскостям, дадут резкое изображение окружности, так как элементарные отрезки меридиональных изображений, налагаясь друг на друга, не нарушат резкости изображения изображения точек, принадлежащих радиусам, будут получаться в виде элементарных линий, перпендикулярных к радиусам, причем длина этих линий будет возрастать по мере удаления от оптической оси. Элементарные сагиттальные пучки будут изображать каждую точку объекта в виде линий, перпендикулярных к различно ориентированным [c.157]

Проверка на характерные для голографических изображений при изменении масштаба аберрации — астигматизм и кривизну поля — показала, что в пределах точности измерений по методике [127] указанные аберрации отсутствуют. [c.164]

Для оптического прибора выходные параметры — сферическая аберрация, кома, астигматизм, хроматизм положения, фокусное расстояние системы внутренние параметры — радиусы поверхностей линз и расстояния между ними [c.22]

Очень часто встречается аберрация, приводящая к преобразованию точечного (стигматического) фокуса в две взаимно перпендикулярные фокальные линии аа и ЬЬ (рис. 6.59). Эта аберрация называется астигматизмом, а расстояние между [c.328]

Не менее распространен астигматизм, связанный с асимметрией фокусирующей системы. Классической демонстрацией, иллюстрирующей аберрацию подобного рода, служит фокусировка пучка цилиндрической линзой — две фокальные линзы оказываются сильно разведенными (в пределе астигматическая разность для цилиндрической линзы равна бесконечности). Нетрудно показать, что даже незначительные отклонения от сферы при изготовлении фокусирующей оптики неизбежно приводят к астигматизму. Таким образом, сведение астигматизма к минимуму является трудной задачей, требующей тщательного кон- [c.329]

Наиболее ясно возникновение сферической аберрации, при которой (так же, как в случае астигматизма) в результате прохождения света через реальную оптическую систему возникает отклонение волновой поверхности от сферической Пучок света перестает быть гомоцентрическим, и излучение не фокусируется в одной точке, с позиций геометрической оптики возникновение [c.330]

Сформулируйте физический принцип возникновения основных ошибок оптических систем (астигматизм, сферическая и хроматическая аберрации). Как можно с ними бороться [c.459]

Окуляр работает с узкими пучками, но при этом приходится иметь дело и с наклонными пучками. Поэтому в окуляре стремятся к исправлению астигматизма, кривизны поля и хроматической аберрации (см. 86). Объектив и окуляр микроскопа делаются сменными, так что можно применять различные их комбинации в зависимости от задачи. Массивный штатив н тщательно выполненные приспособления для передвижения подвижных частей микроскопа составляют существенную часть хороших аппаратов. [c.331]

Общие сведения. Объективы, состоящие из двух одинаковых половинок, расположенных симметрично относительно плоскости диафрагмы, и работающие с увеличением — 1, т. е. при дараллель-ном ходе первого параксиального луча между половинками, обладают следующими легко выводимыми из теории аберраций 3-го порядка свойствами сферическая и хроматическая аберрации, астигматизм и кривизна объектива являются кратными тех же аберраций второй половины при бесконечно удаленной (для нее) плоскости предмета кома, дисторсия и хроматическая аберрация увеличений всего объектива полностью- исправлены. [c.214]

Теория симметричного объектива при бесконечно удаленной плоскости предмета гораздо сложнее и не может быть изложена здесь полностью 13]. Укажем только, что некоторые свойства симметричных объективов, имеющие место при увеличении —1, приближенно сохраняются н при бесконечно удаленной плоскости предмета. В частности, кома, дисторсия и хроматическая разность увеличений такого симметричного объектива достаточно малы " сферическая, хроматическая аберрация, астигматизм и кривизна всего объектива тесио связаны с одноименными аберрациями второй половины при бесконечно удаленном предмете и при изменениях конструктивных элементов меняются параллельно с аберрациями этой половины. Все перечисленные свойства облегчают расчет и изучение симметричных систем. Симметричные системы обладают еще тем ценным свойством, что объектив может быть использован и без первой половины, причем фокусное расстояние одной половины приблизительно в два раза больше, чем у целого объектива, а светосила (относительное отверстие) падает в два-три раза. Кроме того, объектив из одной половины симметричного объектива часто необходимо более или менее диафрагмировать, так как при наилучшем исправлении всего объектива в целом аберрации второй половины могут достигать заметных величин. [c.214]

Возможности двухзеркальных систем, даже состоящих из двух иесфернческих поверхностей, ограничены с их помощью можно исправить только две аберрации астигматизм и дисторсия не могут быть полностью неправлены, а в очень коротких системах (d около 0,1—0,2 фокусного расстояния) кривизна изображения также очеиь велика. Естественны попытки усовершенствования этих систем с помощью компенсаторов. [c.334]

Возможны различные пути коррекции аберраций. Астигматизм может быть устранен добавлением к сферической решетке дополнительных корректирующих элементов — тороидальных или эллиптических зеркал [34, 57]. В этом случае сферическая аберрация и кома не устраняются и ограничения на апертуру решетки сохраняются. Дополнительное отражение снижает общую эффективность такой системы. В рентгеновской области спектра более целесообразно использовать единственный отражающий элемент — решетку, аберрации которой снижены за счет оптимизации формы поверхности, а также функции распределения и формы линии штрихов. Исследования в этом направлении привели к созданию различных неклассичеоких типов дифракционных решеток, отличающихся высокой светосилой, не уступающих сферической решетке в спектральном разрешении и дающих в некоторых случаях стигматическое изображение. [c.261]

Таким образом, идеальная методика измерений сводится к определению контраста olrfI изображения синусоидальной миры и дефазировки (смещения фазы) ф, которая возникает вследствие поперечного сдвига изображения (см. фиг. 37). Эта дефазировка появляется только при наличии несимметричных аберраций (кома), так как если пятно изображения точки симметрично (сферическая аберрация, астигматизм), то величина с/(1/р) будет действительна. Рассмотрим теперь различные возможности для экспериментальных установок. [c.240]

Изучение свойств сферической преломляющей поверхности показало, что такая поверхность получается свободной от астиг-матизма и комы в тех случаях, когда главный луч проходит через центр сферической поверхности или через ее апланатические точки, Равным образом не будут обладать астигматизмом и комой сфери ческие поверхности, совмещенные с изображением, и плоские по-поверхности в параллельном ходе лучей. Поэтому представляется возможным при создании базовых линз поставить условие устра-нения у них двух полевых аберраций — астигматизма и комы. [c.380]

Пока мы рассмотрели пять различных типов геометрических аберраций сферическую аберрацию, астигматизм, кривизну поля, дисторсию и кому. Фигуры аберраций — это окружности, прямые линии или точки, и они всегда ориентированы (или смещены) в радиальном направлении. Эти электронные/ионные оптические аберрации являются аналогами геометрических аберраций световой оптикн. [c.289]

Фигуры аберрации астигматизма, кривизны поля и анизотропного астигматизма полностью характеризуются одинаковыми величинами квадратом расстояния от оси до точечного объекта и половинным углом аксептанса пучка. Таким образом, по существу эти три аберрации могут рассматриваться вместе. Если все из них присутствуют одновременно, фигура аберрации становится эллипсом с произвольной ориентацией. [c.291]

Оптические инструменты. Главнейшей частью фотоаппарата является объек--тив. Он д. б. абсолютно свободен от ряда недостатков, присущих объективам, как напр, хроматич. и сферич. аберрации, астигматизма, комы и пр., чтобы рисунки при съемке получались совершенно резкими до краев пластинки и без каких-либо искажений. Лучшими репродукционными объективами считаются сложные шестилинзовые конструкции под названием апохроматы светосилой отЕ 7 цоЕ 11. [c.335]

Для получения резкого изображения в пределах всего поля необходимо исправить и астигматизм и кривизну поверхности изображения. В таких системах, называемых анастигматами, астигматизм и кривизна поверхности изображения, практически полностью исправляются для некоторого угла поля и имеют допустимые значения в пределах всего поля оптической системы. График остаточных аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображений объектива-анастигмата Индустар , у которого обе аберрации практически полностью исправлены для угла поля до 2а = 50° и сравнительно невелики на самом краю поля, показан на рис. 123, в. [c.158]

Приближенные значения аберраций астигматизма и кривизны поверхности изображения можно вычислить по формулам абер- [c.158]

АБЕРРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ (от лат. аЬегга1ш — уклонение), искажения, погрешности изображений, формируемых онтич. системами. А. о. с. проявляются в том, что оптич. изображения не вполне отчётливы, не точно соответствуют объектам или оказываются окрашенными. Наиболее распространены след, виды А. о. с. сферическая аберрация — недостаток изображения, при к-ром испущенные одной точкой объекта световые лучи, прошедшие вблизи оптической оси системы, и лучи, прошедшие через отдалённые от оси части системы, не собираются в одну точку кома — аберрация, возникающая при косом прохождении световых лучей через оптич. систему. Если при прохождении оптич. системы сферич. световая волна дефорл1ируется так, что пучки лучей, исходящих из одной точки объекта, не пересекаются в одной точке, а располагаются в двух взаимно перпендикулярных отрезках на нек-ром расстоянии друг от друга, то такие пучки наз. астигматическими, а сама эта аберрация — астигматизмом. Аберрация, наз. дисторсией, приводит к нарушению геом. подобия между объектом и его изображением. К А. о. с. относится также кривизна поля изображения. [c.7]

Так, для объективов астрономических труб, где источником служат точки, расположенные вблизи оси, важно соблюдение условий синусов и устранение с( )ерической и хроматическй аберраций для точек в центре поля для микрообъективов и ( )отообъективов, предназначенных для (фотографирования щирокого поля зрения, необходимо, кроме соблюдения условия синусов, устранение аберраций, искажающих поле (дисторсия, искривление поля и т. д.), а также хроматической аберрации. Объективы, предназначенные для наблюдения объектов малой яркости, должны иметь возможно большее относительное отверстие, и это вынуждает мириться с некоторыми аберрациями, неизбежными при работе с очень широкими пучками. Исправление хроматизма в приборах, предназначенных для визуальных наблюдений и для фотографии, рассчитано на разные спектральные области применительно к тому обстоятельству, что максимум чувствительности глаза лежит в желто-зеленой части спектра, а чувствительность фотопластинок обычно сдвинута в более коротковолновую область. Объектив коллиматора спектрального аппарата должен быть очень хорошо исправлен на хроматическую аберрацию, тогда как объектив камеры может быть совсем не ахроматизован, но в нем весьма вредны астигматизм наклонных пучков и кома впрочем обычно оптика спектрографа рассчитывается как целое, так что недостаток одной ее части в большей или меньшей степени компенсируется за счет другой части. [c.318]

Здоровый глаз в общем можно рассматривать как центрированную систему поверхностей вращения. Строго говоря, это не очень совершенная система, ибо в ней ясно выражены и с( )ерическая аберрация, и астигматизм наклонных пучков, и значительная хроматическая аберрация. Однако все эти недоетатки очень мало чувствуются благодаря ряду особенностей глаза. Так, с( )ерическая аберрация не очень заметна, потому что распределение освещенности в пятнах рассеяния неравномерно, а самая светлая и самая важная для зрительного ощущения часть пятна очень мала при [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...