Сферическая аберрация

Сферическая аберрация приводит к тому, что лучи, выходящие из осевой точки предмета, не пересекаются в одной точке, образуя на плоскости идеального изображения кружок рассеяния (рис.8.2.3). Ею обладают все линзы со сферическими поверхностями. Чтобы ее устранить, необходимо сделать поверхности не сферическими.

Рис.8.2.3. Сферическая аберрация.

Продольная и поперечная аберрации в этом случае определяются выражениями:

В простых положительных линзах сферическая аберрация 3 порядка отрицательна, а в отрицательных положительна. Комбинируя положительные и отрицательные линзы можно исправлять сферическую аберрацию. Графики волновой, продольной и поперечной аберраций в случае сферической аберрации 3 порядка представлены на рис.8.2.4.

а) волновая б) продольная в) поперечная

аберрация аберрация аберрация

Рис.8.2.4. Графики аберраций для сферической аберрации 3 порядка.

Кома

От греческого: – хвост, пучок волос

Кома появляется при смещениях точки предмета с оси. Кома добавляется к другим аберрациям (например, к сферической), но мы будем рассматривать ее отдельно от других аберраций (рис.8.2.7).

Рис.8.2.7. Структура пучка лучей при наличии комы.

В первом приближении кома прямо пропорциональна смещению предмета с оси. Если смещение равно нулю, то и кома равна нулю. Таким образом, поперечная аберрация при наличии комы прямо пропорциональна величине предмета:

где – коэффициент пропорциональности, определяющий качество аберрационной коррекции оптической системы (чем меньше , тем лучше оптическая система).