由位於主軸外的某一軸外物點,向光學系統發出的單色圓錐形光束,經該光學系統折射後,若在理想平面處不能結成清晰點,而是結成拖著明亮尾巴的彗星形光斑,則此光學系統的成像誤差稱為彗差。
基本介紹
- 中文名:彗差
- 外文名:coma
- 原因:在理想平面處不能結成清晰點
- 現象:結成拖著明亮尾巴的彗星形光斑
- 本質:光學系統的成像誤差
- 相關名詞:球差
簡介,分類,彗差的形狀,彗差對成像的影響,相關概念,像散,場曲,球差,
簡介
由位於主軸外的某一軸外物點,向光學系統發出的單色圓錐形光束,經該光學系統折射後,若在理想平面處不能結成清晰點,而是結成拖著明亮尾巴的彗星形光斑,則此光學系統的成像誤差稱為彗差。
簡而言之,彗差是軸外物點發出寬光束通過光學系統後,並不會聚一點,相對於主光線而是呈彗星狀圖形的一種失對稱的像差。
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距離主光線向點越遠,形成的圓斑直徑越大。
這些圓斑相互疊加的結果就形成了帶有彗星形狀的光斑。
光斑的頭部(尖端)較亮,至尾部亮度逐漸減弱,稱為彗星像差,簡稱彗差。
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分類
(1)子午彗差
子午彗差指對子午光線度量的彗差。
子午光線對交點離開主光線的垂直距離
用來表示此光線對交點偏離主光線的程度。
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(2)弧矢彗差
弧矢彗差指對弧矢光線度量的彗差。
弧矢光線對交點離開主光線的垂直距離
用來表示此光線對交點偏離主光線的程度。
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彗差的形狀
彗差的形狀有兩種:
(1)彗星像斑的尖端指向視場中心的稱為正彗差;
(2)彗星像斑的尖端指向視場邊緣的稱為負彗差;
由於彗差沒有對稱軸只能垂直度量,所以它是垂軸像差的一種。
彗差對成像的影響
(1)像的清晰度,使成像的質量降低;
(2)彗差對於大孔徑系統和望遠系統影響較大;
(3)彗差的大小與光束寬度、物體的大小、光闌位置、光組內部結構(折射率、曲率、孔徑)有關;
(4)對於某些小視場大孔徑的系統(如顯微鏡),常用“正弦差”來描述小視場的彗差特性;
(5)正弦差等於彗差與像高的比值,用符號
表示:
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相關概念
像散
像散也是影響清晰度的軸外點單色像差。當視場很大時,邊緣上的物點離光軸遠,光束傾斜大,經光學系統後則引起像散。像散使原來的物點在成像後變成兩個分離並且相互垂直的短線,在理想像平面上綜合後,形成一個橢圓形的斑點。像散是通過複雜的透鏡組合來消除。
從原理上來說,簡而言之,就是子午像點和弧矢像點不重合。造成不同軸向位置成像不同。像散與光學系統的僅與視場有關。視場越大,像散現象越明顯。若是發光點在齊明點或是球心位置,無像散。
場曲
場曲又稱“像場彎曲”。當透鏡存在場曲時,整個光束的交點不與理想像點重合,雖然在每個特定點都能得到清晰的像點,但整個像平面則是一個曲面。這樣在鏡檢時不能同時看清整個像面,給觀察和照相造成困難。