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平行平板的初級球差與初級色差

發布時間:2021-12-02 09:44:12 瀏覽量:5225 作者:Joe

摘要

您可以通過我們(men) 的官方網站了解更多的国产欧美在线信息,或直接來電谘詢4006-888-532光學係統中常用於(yu) 轉像或轉折光軸的反射棱鏡,相當於(yu) 具有一定厚度的平行平板。中心在光軸上的同心光束入射於(yu) 與(yu) 光軸垂直的平行平板時,與(yu) 光軸成不同角度的光線經其折射以後,具有不同的軸向位移,這就是平行平板的球差。當平行平板置於(yu) 非平行光束中時,除了產(chan) 生球差以外,還將產(chan) 生位置色差。

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平行平板的初級球差與(yu) 初級色差

光學係統中常用於(yu) 轉像或轉折光軸的反射棱鏡,相當於(yu) 具有一定厚度的平行平板。中心在光軸上的同心光束入射於(yu) 與(yu) 光軸垂直的平行平板時,與(yu) 光軸成不同角度的光線經其折射以後,具有不同的軸向位移。這就是平行平板的球差。顯然,它就是實際光線與(yu) 近軸光線的軸向位移量之差,如下圖所示,即,


從(cong) 而可以得到平行平板的實際球差公式,下式中I1即為(wei) 該光線的孔徑角U1.

平行平板的初級球差公式則可以從(cong) 初級球差的一般表達式來得到,

可見,平行平板恒產(chan) 生正球差,其大小隨平板厚度d和入射光束孔徑角U1的增大而增大。在下圖所示的雙筒棱鏡望遠鏡係統中,如果物鏡相對孔徑為(wei) 1/3.5,二塊轉像棱鏡相當於(yu) 厚度為(wei) 86毫米的平行平板,其折射率為(wei) 1.5696,按上麵所示的公式可以算出此係統的初級球差和實際球差分別為(wei) 0.3322和0.3360。可以看出此時G級球差很小,但是該物鏡係統的球差容限假設為(wei) 0.0272,所以物鏡必須保留-0.33的負球差來進行補償(chang) 。

 

當平行平板置於(yu) 非平行光束中時,除了產(chan) 生球差以外,還將產(chan) 生位置色差。由於(yu) 平板對光線的折射具有方向不變的性質,所以其色差公式易於(yu) 導出,有

其中,dn是玻璃的平均色散,υ是阿貝常數。所以平行平板恒產(chan) 生正色差,其大小隻與(yu) 平板的厚度d以及玻璃的光學常數有關(guan) ,而與(yu) 在光路中所處的位置無關(guan) ,當平板處於(yu) 平行光束中時,不會(hui) 產(chan) 生色差。由於(yu) 在會(hui) 聚或發散光束中的平行平板恒產(chan) 生正色差,所以帶有反射棱鏡的光學係統,其透鏡應當保留相當數值的負色差進行補償(chang) 。


相關(guan) 文獻:《幾何光學 像差 光學設計》(第三版)——李曉彤 岑兆豐(feng)


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