本节要点
1. 位置色差的产生与现象,位置色差的度量与色差曲线,位置色差与球差的异同 2. 三色球差曲线,二级光谱概念 3. 倍率色差的产生、度量、现象
4. 初级位置色差与初级倍率色差,与孔径、视场的关系,第一色差和数与第二色差和数 5. 平行平板的位置色差
6. 单薄透镜与薄系统的位置色差特征及倍率色差特征,位置色差、倍率色差的校正
引言
实际光学系统的成像是不完善的,光线经光学系统各表面传输会形成多种像差,使成像产生模糊、变形等缺陷。像差就是光学系统成像不完善程度的描述。光学系统设计的一项重要工作就是要校正这些像差,使成像质量达到技术要求。光学系统的像差可以用几何像差来描述,包括:
? 看一看:照片上的色彩有什么问题吗?
对白光成像的光学系统,由于材料对不同波长的色光折射率不同,使各色光线具有不同的成像位置和倍率。
§ 8-4 色差 返回本章要点 ? 位置色差
由于同种材料对不同波长具有不同的折射率,根据单个折射球面的物像位置关系公式
,对同一物方截距将算出不同的像方截距,导致位置色差。
对复色光成像的仪器要求对主色光校正单色像差,对成像光谱的两端校正色差。
? 位置色差的度量与色差曲线 返回本章要点
对近轴区,
一般有
写成级数式
对某一环带
称消色差
色差曲线可以画成形式或形式,大多数软件是将三种色光球差曲
线画在一起,以主色光像面为基准,称三色球差曲线。 返回本章要点
设,若对0.7带光消色差,则有
本图形由软件GA画出
想一想:在消色差环带,F光与C光像点重合,它们能否与d光像点重合?为什么?
位置色差是对两种色光而言,在某孔径带校正了位置色差后,两种色光像点与主色光的像点之间的距离称二级光谱。
位置色差与球差的比较: 返回本章要点
左图是不同位置时轴上点复色光和单色光形成的弥散斑,可见: 位置色差和球差都是轴上点像差 位置色差和球差都产生圆形弥散斑 位置色差产生彩色圆形弥散斑,球差
产生单色圆形弥散斑
? 倍率色差 返回本章要点
波长变化引起材料的折射率变化,继而引起光学系统的放大倍率变化,像的大小随之变化。
在高斯像面上度量有
倍率色差
,即
F光和C光与高斯像面交点高度
之差。