Sférická aberace

Sférická aberace. Dokonalá čočka (nahoře) zaostří všechny příchozí paprsky do bodu na optické ose. Skutečná čočka se sférickými plochami (dole) trpí sférickou aberací: soustředí paprsky pevněji, pokud do ní vstupují daleko od optické osy, než pokud vstupují blíže k ose. Nevytváří tedy dokonalý ohniskový bod. (Kresba je přehnaná.)

Podélné řezy zaostřeným paprskem s (nahoře) negativní, (uprostřed) nulovou a (dole) pozitivní sférickou aberací. Čočka je vlevo.

V optice je sférická aberace nedokonalost obrazu, ke které dochází v důsledku zvýšeného lomu světelných paprsků, ke kterému dochází, když paprsky dopadají na čočku nebo na odraz světelných paprsků, ke kterému dochází, když paprsky dopadají na zrcadlo poblíž jeho okraje, ve srovnání s těmi, které dopadají blíže středu. Často je považována za nedokonalost dalekohledů a jiných přístrojů, která způsobuje, že jejich zaostření není ideální kvůli kulovitému tvaru čoček a zrcadel. To je důležitý efekt, protože kulovité tvary se vytvářejí mnohem snadněji než asférické, a tak většina čoček má kulovité tvary.

Efekt je úměrný čtvrté mocnině průměru a nepřímo úměrný třetí mocnině ohniskové vzdálenosti, takže je mnohem výraznější při krátkých ohniskových poměrech, tedy u „rychlých“ objektivů.

V systémech čoček lze efekt minimalizovat pomocí speciálních kombinací konvexních a konkávních čoček, stejně jako použitím asférických čoček.

U jednoduchých konstrukcí lze někdy vypočítat parametry, které minimalizují sférickou aberaci. Například u konstrukce sestávající z jediné čočky se sférickými plochami a dané vzdálenosti objektu o, vzdálenosti obrazu i a indexu lomu n lze sférickou aberaci minimalizovat úpravou poloměrů zakřivení a předních a zadních ploch čočky tak, aby
.

Doporučujeme:  Model praktik-učenec