《工程光学教学课件》像差理论

1、Applied Optics，像差理论Applied Optics，像差的产生原因，近轴光线，像差：实像和理想像的差，Applied Optics，3，像差的大小反映光学系统的单色光像差有球面像差(正弦像差)像散多色光像差有位置色差(轴上色像差)、倍率色像差(纵轴色像差)、几何像差、Applied Optics种，在实际的光学系统中，各种像差会影响光学系统的成像的鲜明度、类似性、色彩的忠实度等，从而降低成像质量。 1、球面像差：球面像差的简称(轴上点)、Applied Optics、与开口角Umax对应的入射光线的高度hmax称为全开口(边球差)，h/hmax=0.7

2、称为0.7开口或0，垂直轴球面像差是在近轴光线像点a的垂直轴平面内测定的球面像差表示由符号t表示轴向的球面像差引起的光点的半径，T=L tanU、Applied Optics，对于单透镜而言，u越大则球面像差越大，出射波阵面偏离球面像差，Applied Optics即球面像差校正不足或欠校准单负透镜产生正值球面像差，也称为球面像差校正过剩或过校准，但是如果组合正负透镜，能够校正球面像差吗？ 在光学系统中，相对于一定的开口光线达到L=0的系统称为apple system，单透镜的球面像差与焦距、相对开口、透镜的形状及折射率有关。 关于预定的开口焦距和折射率的镜头，可以通过改变其形状来使球面像差最

3、小化。、Applied Optics、大口径球面像差、Applied Optics、带发散透镜的球面像差去除、Applied Optics、球面像差、Applied Optics、2、彗形像差(轴外光斑宽度光束)。 子午平面内的光束为子午光束，通过主光线并垂直于子午平面的平面为弧矢平面，弧矢平面内的光束为弧矢光束，Applied Optics、子午弧矢光束结构、Applied Optics、子午弧矢光束结构(接着)、被称为Applied Optics的子午弧矢光束结构(接着Applied Optics、子午矢状光束结构(接着)、子午矢状光束结构(接着)、Applied Optics、彗形像差是

4、在从轴外物点出来的宽光束通过光学系统之后，彗形像差一般使用在子午面上和矢状面上相对于主光线对称的各对光线， 经过系统的交点相对于主光线的偏移程度分别称为子午彗形像差和矢状彗形像差，子午彗形像差是相对于子午光线测量的彗形像差，从子午光线的交点相对于主光线的垂直距离KT表示该光线的交点偏离主光线的程度的矢状彗形像差是指， 是对矢状光线测定的彗形像差，从矢状光线的交点到主光线的垂直距离Ks用于表示该光线相对于交点从主光线偏离了多少，、Applied Optics，折射后的成像光束与主光束OBy失去对称性，在折射前主光线以光束的轴线折射后的主光线不是光束轴线的不同孔径的光线在像平面上形成半径不同的相互

5、偏离的圆斑，Applied Optics形成从主光线朝向点越大的圆斑直径，这些圆斑相互重叠的结果形成具有彗星形状的光斑，光斑的头部(前端)明亮被称为彗星像差，简称为彗星像差的Applied Optics、彗星像差的形状是彗星像斑的前端指向视场中心的正彗星像差KT0、彗星像斑的前端指向视场边缘的负彗星像差KT0、彗星像差没有对称轴所以只能垂直测量，因此是纵轴像差的一种，彗星像差为成像彗形像差对大口径系统和望远系统影响较大，彗形像差的大小与光束宽度、物体大小、光圈位置、光群内部结构(折射率、曲率、开口)有关，在一些小视野大口径系统(如显微镜)中以“正弦差”表现小视野的彗形像差特性。 正弦差等于彗形

6、像差与像高之比，如符号SC所示，Applied Optics在光学系统中存在像散时，实际的像面会受到像散的影响而形成子午像面和矢状像面，像面弯曲需要通过子午像面弯曲和矢状像面弯曲来表现，3、像面弯曲Applied Optics、子午细光束焦点相对于理想像面的偏移称为细光束子午像面曲，用符号xt表示，(1)子午像面曲、Applied Optics、子午细光束焦点相对于理想像面的偏移称为细光束子午像面曲，用符号xs表示产生作为相互关联像差的像散和像面弯曲，在轴外物点由光束成像时形成相互正交且离开一定距离的两个短截线像的非对称性像差称为像散，Applied Optics，由子午光束形成的像将一个垂直子午面的短截线t称为子午线， 用矢状光束形成的图像是一个垂直矢状面的图像的Applied Optics，其中这两条短线不相交但是相互正交，隔开一定的距离，两条短线之间沿着光轴方向的距离表示像散的大小，符号xts表示xts=xt-xs，Applied Optics表示像散的大小将该非对称且不会