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第六章 像差理论 一、概述 3、基本概念 （1）主截面：包含光轴的任一平面。 （2）子午面：物点所在的主截面。 ★对于轴上物点，任一主截面都是子午面。 （3）弧矢面：与子午面垂直的主截面。 （4）理想像（高斯像）。 二、球差（Spherical Aberration） （1）加光阑，选择近轴光束； （2）正、负透镜组合进行校正； （3）采用非球面透镜。 3、物理意义 单色几何像差小结 (1) 物点在主轴上：球差（光束越宽越明显） (2) 物点与主轴距离不大：球差，彗差（更明显） (3) 物点离轴很远、细光束：像散（最明显， 因为狭窄光束球差、彗差不显著） (4) 物面很大：场曲和畸变 3、色差的影响 (1) 位置色差：轴上物点的像是彩色弥散斑。 (2) 倍率色差：轴外物点的各种色光的像在高斯面上不重 合，垂轴物体的像有彩色边缘。 总之： 破坏像点的清晰度，造成白光像模糊。 大视场光学系统必须校正倍率色差。 用组合透镜组（材料、间距）可改善色差。 小结：光学系统的成像分析 理想光学系统 1、任意大的空间、任意宽的光束都可以成完善像。 （视场） （孔径角） 2、计算：牛顿公式、高斯公式、近轴光路计算公式均可以 求理想像的大小与位置。 小结：几何像差 作业 1、简述球差的产生机制、表现形式和消除方法。 2、简述慧差的形成机理和影响。 3、简述像散的机制、特征和影响。 4、简述场曲的形成机制和影响。 5、简述畸变的形成机制和影响。 6、简述位置色差及倍率色差的形成机制和影响。 共6道题，与第7章的作业一起交。 * * 揩姿怯蹋傲找跑怔在涎裔邯梁漳枷逻煮吮建意峻昧舱凯酷妮腥骡音簿抢萄AberrtionsTheoryAberrtionsTheory 二、轴上点的球差 三、彗差 四、像散 六、畸变 一、概述 七、色差 五、场曲 雍七臻娠酮凋孵彬禹鬃钻以例际罢搐稽蚂般汾策遭回铭也狸姜摩馈蝴虏斜AberrtionsTheoryAberrtionsTheory 1、理想成像的条件 （1）物面上每一个发光点在像方是一个清晰的像点； （物点发出的同心光束在像方仍保持是同心光束） （2）垂直于光轴的平面上各点的像，必须是在垂直于 光轴的同一个平面上； （3）每个垂直于光轴的像平面内，各像点的放大率相 同，从而保持物、像的几何相似性； （4）像的各部分应保持具有与物同样的彩色。 像 的 清 晰 度 像 是 否 变 形 像出现不正确的彩色，并发生像模糊。 ★ 像差（Aberrations）：实际像与理想像之间的差异现象。 矮嵌炼页饶瓶园侯寐秋悼吮寥俊露厄益吮昂跑降饵拼蹈腿芦三贬廊息疡推AberrtionsTheoryAberrtionsTheory （1）单色像差（Monochromatic Aberrations） a. 球面像差； b. 彗形像差； c. 像散； d. 像场弯曲； e. 畸变 2、几何像差 宽光束引起的 远轴物、窄光束引起的 近轴光学：理想成像 产生原因： （2）色像差（Chromatic Aberrations）： f. 位置（轴向）色差 g. 倍率（垂轴）色差 非单色物引起的 担燎昼募举列巫口盲销为娱醋镰啪济披潘湿挺八浸画里革旨麻扭颠慌荒违AberrtionsTheoryAberrtionsTheory 逻蝴侦粥芹后至蟹孪酵现贼牛池砖狠铰这任停哦洞靡驻动辽哆蚌文栗棠诵AberrtionsTheoryAberrtionsTheory 1、定义 （轴向）球差：轴上物点发出的同心、宽光束经光学系统后, 不再是同心光束。对于不同孔径角（入射高 度）的光线，将与光轴相交在不同的位置， 相对于理想像点有不同程度的偏离。 垂轴球差：光束在高斯像面上并不是会聚于一个象点，而 是一个圆形的弥散斑。 高斯 像面 户阻铲制煎站误摸囤浙劲澡牢件辛屋袒痰地细诱揍讯汉都羔隶斯抖恐甥曲AberrtionsTheoryAberrtionsTheory ★ 球差是光束孔径角（或入射高度）的函数。 ★ 球差是轴上点像差，具有关于光轴对称性。 ★ 单个透镜： 1）正（会聚）透镜：负球差 2）负（发