彗形像差

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彗形像差,又稱彗星像差(英語:Coma/Comatic Aberration),指的是類似彗星形狀的變形,為光學系統中的一種像差,這是一些透鏡固有的或是光學設計造成的缺點,導致離開光軸的點光源,例如恆星,產生變形。特別是彗形像差被定義為偏離入射光孔放大變異。在折射繞射的光學系統,特別是在寬光譜範圍的影像中,彗形像差是波長的函數。

單一透鏡的彗形像差。

描述

彗形像差是拋物鏡望遠鏡與生俱來的特質,來自於視野中心區域的點光源(像是恆星)可以很好的匯聚在面鏡的焦點上(不同於球面鏡,來自於鏡子周圍部分的光線只是接近焦點—球面像差。)。但是,來自於偏離光軸(離軸)方向的光線,自鏡子的不同區域反射的光卻不能匯聚在相同的焦點上。這樣的結果導致不在視野中心的光看起來是楔形的問題,而且離軸越遠,這個現象越明顯。這使得星點看起來有著彗星的形狀,因而得名。在設計上能降低球面像差且沒有彗形像差的光學系統有施密特(Schmidt)、馬克蘇托夫(Maksutov)、和里奇-克萊琴式Ritchey-Chrétien)。

單一透鏡或透鏡系統的彗形像差,可以經由選擇適當的透鏡表面曲率有效的降低(某些情況下可以被消除)以合於應用。在單一的波長下,球面像差和彗型像差都最小的透鏡稱為"最佳形式"或齊明透鏡。而目前削减彗形像差最普遍的方法就是使用非球面镜

薄透镜的彗形像差

薄透镜的彗形像差由下式表示:

彗形像差= [1]

其中

 
 

 为物距之倒数。

 
 
 
 
 

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参考文献

  1. ^ Rudolf Kingslake, Lens Design Fundamentals p164-165

外部連結