-----------------------------------

zoth

02 Iul 2007 17:41


Aberatii optice

-----------------------------------

Am primit zilele trecute o solicitare intemeiata:
sa vorbim si despre aberatiile sistemelor optice, modul lor de manifestare, cum le putem deosebi intre ele si mijloacele de minimizare pentru fiecare in parte.

ok!
Intr-un sistem optic ideal, toate razele de lumina provenite dintr-un punct al unui obiect converg in acelasi punct in planul imaginii, formand o imagine clara.
Acum, sisteme optice ideale nu exista asa ca:
Intr-un sistem optic real, cauzele care determina convergenta razelor in puncte diferite ale imaginii se numesc aberatii optice.
Aberatiile optice pot fi clasificate in doua mari categorii:
- aberatii monocromatice
- aberatii heterocromatice
Din prima clasa de aberatii fac parte:
- aberatia de sfericitate
- aberatia comatica (coma)
- astigmatismul
- curbura planului focal
- distorsiunile imaginii
Aberatia heterocromatica este reprezentata in principal de aberatia cromatica.

Prima clasa de aberatii este descrisa de von Seidel in faimoasa si frumoasa lui relatie:

AA = As Y^3/R^3 + Ac Y^2T/R^2 + Aa YT^2/R + Afc YT^2/R + Ad T^3

unde:
AA = marimea unghiulara a aberatiei (in secunde de arc sau radiani)
Ai = Constanta aberatiei
R = raza de curbura a suprafetei optice
Y = distanta razei fata de axa optica
T = unghiul de incidenta al razelor provenite de la obiect

Putem face un artificiu
R = FnY si rezulta:

AAmax = As/Fn^3 + Ac T/Fn^2 + Aa T^2/Fn + Afc T^2/Fn + Ad T^3

unde:
AAmax = AA pentru Y=Ymax=D= diametrul aperturii
Fn = raportul focal

Termenii din dreapta egalitatilor principale de mai sus reprezinta in ordine asadar:
 -aberatia sferica
 -aberatia comatica
 -astigmatismul
 -curbura planului focal
 -distorsiunea imaginii

Concluzia pe care o putem trage la prima privire din ultima relatie:
Cu cat sistemul optic este mai rapid (raportul focal mai mic) cu atat aberatiile sunt mai mari.

In mod miraculos mai observam un lucru: pentru prima data in optica pana acum doua lucruri concorda:
1. afirmatia de mai sus care spune ca un sistem cu raportul focal mare are aberatii mai mici
2. afirmatia pe care am facut-o in topicul despre difractie, si anume ca sistemele cu raportul focal mai mare au discul principal de difractie mai mare si deci pot ascunde mai usor aberatii minimizate de orice natura ar fi ele. Sistemele optice cu raportul focal mare sunt asadar de doua ori privilegiate. Ce pacat ca ele sunt totusi mai putin practice din cauza gabaritului...

Mai rar in optica ne vom intalni cu astfel de concordante, dar surprize vor mai fi...