Astigmatism (aberație), știință, fandom alimentat de wikia

Acest termen are și alte semnificații, a se vedea Astigmatismul.

Astigmatismul unei raze înclinate de raze.
M - suprafața focală meridională
S - suprafață focală sagitală

Astigmatismul este o aberație. în cazul în care punctul de imagine situat în afara axei, și formată dintr-un fascicul îngust de raze este un segment de două linii dispuse perpendicular unul pe altul la distanțe diferite față de planul focal al (planul Gauss) fără aberații. Aceasta se datorează faptului că razele fasciculului înclinat au puncte diferite de convergență - punctele focarelor meridionale și sagitale ale unui fascicul înclinat infinit de subțire.

Astigmatismul se explică prin dependența de unghiurile de refracție ale razei fasciculului pe unghiurile incidenței acestora. [1] Deoarece fasciculele individuale ale fasciculului înclinat intră pe suprafața refractară la unghiuri diferite, ele sunt refractate în unghiuri diferite, care se intersectează la distanțe diferite față de suprafața de refracție. În plus, se poate găsi o astfel de poziție pentru suprafața imaginii atunci când toate fasciculele fasciculului situate pe una dintre planuri (meridională sau sagitală) [2] se intersectează pe această suprafață. Astfel, grinda astigmatism formează un punct de imagine sub forma a două linii focale astigmatism pe suprafețele focale respective, care au forma unor suprafețe de rotație a curbelor cu diferiți parametri, și sunt legate una de alta la axa sistemului.

În cazul în care poziția acestor suprafețe pentru anumite domenii de puncte nu se potrivesc, atunci aceasta indică prezența astigmatism, înțelegere astigmatism această diferență între focarele sagital și Meridionale.

În acest caz, în cazul în care sunt situate focii meridionale mai aproape de suprafața de refracție decât sagital, atunci vorbim despre astigmatismul pozitiv, și în cazul în care mai mult, atunci negativ. În cazul coincidență diferenței astigmatice suprafață focală este zero, fascicul de astigmatism degenerează în figura scattering homocentrică punctul și curbura suprafeței rezultatiruyuschey va determina curbura câmpului imaginii.

În teoria aberațiilor din a treia ordine, astigmatismul este caracterizat prin a treia sumă (coeficientul) Sieil (SIII) și este considerat împreună cu curbura suprafeței imaginii. caracterizată prin a patra sumă a lui Seidel (SVI). O asemenea considerație comună se datorează dependenței manifestărilor acestor aberații.

Mai mult, formulele prin care se determină focarele astigmatice includ ambii acești coeficienți. Astfel, de exemplu, componenta meridională pentru un punct de imagine situat la o înălțime poate fi definită ca

unde este distanța focală a sistemului.

Câteva exemple de grafice de astigmatism și modelele lor de împrăștiere corespunzătoare, pentru raze axiale și oblice (25 °) ale razelor.
1. O singură lentilă biconvexă.
2. Lentilă simetrică de tip aplanat.
3. Anastigmat (Tessar)

Reprezentarea grafică a astigmatismului. regulă

Astigmatismul este sistemul optic este adesea descris grafic - bazată pe calculul pozițiilor grinzi elementare de astigmatism focare comploteaza pe axa ordonatelor unghiuri raze principale și distanțele pe axa x focii astigmatica plane Gauss.

Curbele obținute ne permit să judecăm forma suprafețelor focale astigmatice și, pe această bază, despre unele caracteristici ale sistemului investigat.

De exemplu, astigmatismului semn pozitiv corespunde, de obicei, în cazul în care sistemul, de asemenea, are o curbură și suprafața imaginii (adică ultima suprafață situată între cele două suprafețe de astigmatism) focare. În acest caz, figura împrăștiată pentru punctul periferic al unui obiect plat va fi oval neclară. Concentrarea simultană pe toate punctele unui obiect plat pentru un astfel de sistem va fi imposibilă.

Astigmatismul negativ semnificativ permite "combinarea" suprafeței imaginii cu planul Gaussian. Cu toate acestea, datorită faptului că punctele periferice ale unui obiect plat sunt reprezentate de grinzi insuficient de focalizate, o imagine clară a punctelor unui astfel de obiect va fi posibilă numai în centrul câmpului.

Astigmatism corectat pentru diferite tipuri de lentile (monoclu și triplet convențional)

Corectarea astigmatismului Editați

Din moment ce astigmatismul este inerent nu numai în razele largi, dar și în cele subțiri (elementare) ale razelor, diafragma nu afectează în nici un fel magnitudinea. Prin urmare, ca și alte aberații, astigmatismul este corectat prin selectarea curburii suprafețelor și a grosimii componentelor optice, precum și a golurilor de aer dintre ele.

Un exemplu de lentilă simplă. cu astigmatism corectat, va exista o lentilă a monocluului de tip Wallographic. unde este îndreptată de diafragma de deschidere. razele inclinate raspund suprafetelor lentilelor meniscus la unghiuri mici fata de cele normale. În acest caz, astigmatismul pozitiv al spate (convexă) suprafața meniscului este atât de mic încât poate fi compensată prin fața astigmatismului negativ de suprafață (concavă).

Cu toate acestea, în acest caz, chiar și cu eliminarea completă a astigmatismului, curbura suprafeței imaginii este mare. Astfel, astigmatismul corectat nu garantează încă claritate pe tot cuprinsul câmpului imaginii.

Prin urmare, atunci când se calculează așa-numitele anastigmatici, se folosesc soluții mai complicate, care permit să se corecteze, într-un anumit unghi, ambele aberații. Și, de regulă, chiar astigmatismul corectat are o mică valoare negativă, cu atât mai mic este unghiul de vedere al lentilei.

Astigmatismul unui sistem care nu are o simetrie centrală

Pentru sistemele optice care nu au o simetrie centrală, astigmatismul poate fi cauzat de curbura inegală a suprafeței refractare în secțiunile meridionale și sagitale.

Un caz special al fasciculului astigmatic format de un astfel de sistem este un fascicul format dintr-o lentilă cilindrică pozitivă, o imagine a căreia este pe un segment de linie dreaptă și cealaltă în infinit.

Consultați și Edit

Note Edit

↑ Conform celei de-a patra lege a opticii geometrice. raportul sinusului dintre unghiul de incidență și sinusul unghiului de refracție este o valoare constantă și egal cu raportul invers al indicilor de refracție ai mediei.
↑ În sistemele optice cu un plan meridian central de simetrie. va fi orice plan la care aparține axa optică a sistemului. De exemplu, practic toate imaginile schemelor optice ale obiectivelor fotografice sunt doar secțiuni transversale meridionale. În literatura optică europeană și americană, acest avion este adesea denumit tangențial.
Planul Sagittal. pentru orice fascicul de raze situate în planul meridian, va exista un plan care include raza principală a acestui fascicul și perpendicular pe planul meridional.
Sistemele optice central simetrice, o astfel de divizare, este important să se evalueze proprietățile în afara axei și / sau raze înclinate, deși nu poate avea sens să fascicul dispuse direct pe axa optică.

Editarea literaturii

Begunov B.N. Geometric Optics, Universitatea de Stat din Moscova, 1966.
D. Volosov, Optică fotografică. M. "Art", 1971.
Rusinov M. M. Optică tehnică. L. "Inginerie mecanică", 1979.
Slyusarev G. G. Calculul sistemelor optice. L. "Inginerie mecanică", 1975.en: Astigmatism