Les aberrations optiques expliquées: de l'aberration sphérique à l'aberration chromatique
Un système optique idéal permet d'obtenir une image parfaite pour les objets paraxiaux avec des faisceaux étroits: les points objet/image correspondent un à un, les plans objet/image maintiennent la correspondance,et le grossissement transversal reste constant sur le plan de l'objetCependant, les systèmes optiques réels impliquent des points et des rayons non paraxiaux, provoquant des écarts entre les images réelles et idéales, connus sous le nom d'aberrations optiques.les aberrations monochromatiques (affectant les points/rayons non paraxiaux) etles aberrations chromatiques(causée par des indices de réfraction dépendants de la longueur d'onde dans les lentilles).
1- Une aberration sphérique.
Cause de décès
Il se produit en raison de la réfraction asymétrique, en particulier dans les faisceaux à grande ouverture.lentille mince, les rayons non axiaux intersectent l'axe optique à différents points, formant un point étendu au lieu d'un point focal unique.
Les effets
Créer un cercle flou autour du point d'image. Le cercle de flou le plus petit / la plus forte intensité (appelé le cercle de la moindre confusion) se trouve entre les plans focaux paraxial (Q′P) et marginaux (Q′M).
Méthodes de réduction
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Optimisation de la lentille (par exemple, courbure de la surface de flexion)
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Accouplement de lentilles: Combinaison de lentilles positives/négatives pour annuler l'aberration à des hauteurs spécifiques.
2Dans le coma.
La cause et la manifestation
Résultats d'images de faisceaux à grande ouverture sur des points hors axe. Forme une éruption asymétrique en forme de comète (semblant à la queue d'une comète). Exemple:une loupesous la lumière du soleil disperse la mise au point dans un motif de comète.
3Astigmatisme et courbure du champ
Astigmatisme
Les rayons réfractés deviennent astigmatiques, projetant des taches elliptiques sur le plan de l'image.
Courbure du champ
Même après avoir corrigé l'aberration sphérique / coma, le plan de l'image reste courbé (une surface sagitale), empêchant la mise au point en champ plat.
4- Des distorsions.
Types et causes
Le grossissement transversal non uniforme déforme les formes:
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Déformation du canon: l'agrandissement diminue avec la distance hors axe (les bords se pressent vers l'intérieur).
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Déformation de la pincée: l'agrandissement augmente avec la distance hors axe (les bords se gonflent vers l'extérieur).
Correction
Utilisez un arrêt d'ouverture symétrique centré sur l'axe optique pour aligner les centres des points avec les points d'image idéaux.
5L' aberration chromatique
La cause et la manifestation
Les différentes longueurs d'onde se réfractent à des angles différents en raison de la dispersion, ce qui provoque des points focaux distincts pour chaque couleur.les points focaux apparaissent à des positions différentes le long de l'axe optique.
Réduction
Combiner des lentilles de matériaux différents (par exemple,verre à couronne ou à silexCette méthode peut être intégrée à des techniques de correction des aberrations sphériques.
Terminologie clé:
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