[理學(xué)]應(yīng)用光學(xué)第六章像差(已修改)
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【正文】 2021/11/10 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 1 第八章 光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量評(píng)價(jià) 2021/11/10 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2 實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)都有一定大小的相對(duì)孔徑合視場(chǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出近軸區(qū)所限定的范圍。 167。 81 概 述 與近軸區(qū)成像比較必然在成像位置和像的大小方面存在一定的差異，被稱為 像差 指在光學(xué)系統(tǒng)中由透鏡材料的特性或折射（或反射）表面的幾何形狀引起實(shí)際像與理想像的偏差。 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 3 像差的大小反映了光學(xué)系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣 幾何像差主要有七種： ?單色光像差有五種： ?球差 ?彗差 (正弦差 ) ?像散 ?場(chǎng)曲 ?畸變 ?復(fù)色光像差有兩種： ?軸向像差 (位置色差 ) ?垂軸像差 (倍率色差 ) 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 4 在實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)中，各種像差是同時(shí)存在的。 這些像差影響光學(xué)系統(tǒng)成像的清晰 度、相似性和色彩逼真度等，降低 了成像質(zhì)量。 球差： 球面像差的簡(jiǎn)稱 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 5 A Umax U hmax h A’ L’ δL’ △ y’ l’ 對(duì)應(yīng)孔徑角 Umax入射光線的高度 hmax被稱為 全孔徑（ 邊光球差 ） 若 h/hmax=，則稱為 或 （帶光球差） 對(duì)應(yīng)孔徑角 U入射光線的高度 h 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 6 ?球差是 軸上點(diǎn) 唯一的單色像差 可在沿軸方向和垂軸方向來度量分別稱為 軸向球差 和 垂軸球差 。 軸向球差又稱為 縱向球差 它是沿光軸方向度量的球差，用符號(hào) δ L’ 表示 垂軸球差 是過近軸光線像點(diǎn) A’的垂軸平面內(nèi)度量的球差。用符號(hào) δT’ 表示 它表示由軸向球差引起的 彌散圓的半徑 δT’= δL’ tanU’ 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 7 單正透鏡會(huì)產(chǎn)生 負(fù)值 球差，也被稱為 球差校正不足 或 欠校正 單負(fù)透鏡會(huì)產(chǎn)生 正值 球差，也被稱為 球差校正 過頭 或 過校正 如果將正負(fù)透鏡組合起來，能否使球差得到校正？ 這種組合光組被稱為 消球差光組 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 8 光學(xué)系統(tǒng)中對(duì)某一給定孔徑的光線達(dá)到 δ L’ =0的系統(tǒng)稱為 消球差系統(tǒng) h/hmax δL’ 0 單透鏡的球差與焦距、相對(duì)孔徑、透鏡的形狀及折射率有關(guān)。 對(duì)于給定孔徑焦距和折射率的透鏡，通過改變其形狀可使球差達(dá)到最小。 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 9 大孔徑產(chǎn)生的球差 中國(guó)計(jì)量學(xué)院計(jì)量測(cè)試工程學(xué)院 2021/11/10 10
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