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球面像差（應(yīng)用于物理學(xué)科的原理）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-22

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球面像差

應(yīng)用于物理學(xué)科的原理

球面像差（Spherical aberration）：一般球面鏡片光線(xiàn)在進(jìn)入鏡片后到焦平面時(shí)在其邊緣部份比中央部份容易產(chǎn)生嚴(yán)重的折射與彎曲，此現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致銳利度和對(duì)比的降低及光斑的產(chǎn)生而使得影像品質(zhì)下降，而且光圈越大越嚴(yán)重，所以以收光圈的方式是可以改善這種情況，但是無(wú)法完全消除。而此種因球面鏡片所產(chǎn)生的像差稱(chēng)為球面像差。

基本信息

應(yīng)用學(xué)科	光學(xué) 物理
消除方法	用笛卡爾卵形線(xiàn)作為透面截面形狀

原理

當(dāng)球面孔徑較大時(shí)，軸上物點(diǎn)發(fā)出的光束，經(jīng)球面折射后不再交于一點(diǎn)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為球面像差，簡(jiǎn)稱(chēng)為球差。傍軸光線(xiàn)和非傍軸光線(xiàn)交點(diǎn)不同，邊緣光線(xiàn)的交點(diǎn)和傍軸光線(xiàn)交點(diǎn)的距離差為縱向球差。邊緣光線(xiàn)的傍軸光線(xiàn)的焦面上的交點(diǎn)，與光軸的距離為橫向球差?？v向球差又按邊緣光線(xiàn)交點(diǎn)，在傍軸光線(xiàn)交點(diǎn)的左右分成正球差和負(fù)球差。典型的雙凸透鏡有正的縱向球差，雙凹透鏡有負(fù)的縱向球差，所以由凹凸兩透鏡膠合而成的透鏡，可以減小球差。一般可改變透鏡兩球面的曲率半徑（又稱(chēng)配曲調(diào)正）以減小單透鏡的球差，也可用漸變折射率的材料制作透鏡，以消除球差。

消除方法

選取笛卡爾卵形線(xiàn)作為透面的截面形狀，也可以消除球面像差的。

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