Основы оптических измерений. Загрубский А.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

2⋅f
2
⋅
δ
z = –M(m
2
+M
2
)⋅S
1
+{(m
2
+3M
2
)⋅L+2mM⋅l}⋅S
2
–
–{M(l
2
+3L
2
)+2m
⋅
l
⋅
L}⋅S
3
–M(l
2
+L
2
)⋅S
4
+L(l
2
+L
2
)⋅S
5
. (1.3.1б)
Здесь f – фокусное расстояние объектива. Коэффициенты разложе-
ния S
1
–S
5
зависят от типа фокусирующей системы (линзы, зеркала, фор-
мы их поверхностей и т.д.).
Легко видеть, что выражения (
1.3.1а) и (1.3.1б) идентичны, они дей-
ствительно справедливы только для систем с осевой симметрией.
В зеркальных объективах практически неизбежны к тому же абер-
рации децентрировки, поскольку оси падающего и отраженного пучков
по конструктивным соображениям обычно должны быть разнесены в
пространстве. В этом случае несправедливо предположение, что цен-
тральные пучки распространяются вдоль оптической оси объектива, но
децентрировку можно рассматривать и на схеме рис. 1.3.1 как сдвиг
объекта и изображения. Чаще всего сдвиг производится в меридиональ-
ном направлении, т.е. в область больших l. При этом выражения (
1.3.1)
оказываются недостаточны, так как возрастают и становятся сущест-
венны
- астигматизм 1
-го и 2-го порядков,
- кома 2
-го порядка,
- наклон плоскости изображения и
- кривизна изображения входной щели, приводящая к тому, что
прямая вертикальная входная щель изображается в виде дуги на выход-
ной фокальной поверхности. К такому же искривлению приводят иска-
жения, возникающие на диспергирующем элементе при прохождении
лучей в плоскости, не параллельной меридиональной. Причины этих
искривлений изображения мы рассмотрим позже, в описаниях призмы и
дифракционной решетки.
1.3.1 Сферическая аберрация и продольная дефокусировка
Сферическая аберрация характеризуется коэффициентом S
1
в выра-
жениях (
1.3.1). Причину возникновения этого типа аберраций поясняет
рис. 1.3.2 на примере объектива со сферическим зеркалом, имеющим
радиус кривизны R. Здесь изображено сечение зеркального объектива
плоскостью M = 0 и отмечено положение фокальной поверхности для
центральных лучей. Она проходит на расстоянии f = R/2 от вершины
зеркала. Лучи, идущие параллельно оптической оси, после отражения
пересекают ось на расстоянии от зеркала, зависящем от координаты m.
23

Страницы