复消色差透镜

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光学系统,例如很大程度上校正了色差的镜头,因此后焦距随波长的变化非常小。 此外,高斯误差必须很小。 根据这个想法,复消色差透光镜是一个系统,其中那些对视觉观察干扰最大的像差被校正为两个以上的波长。 复消色差透光镜是消色差透镜的进一步发展。 通常,这些光学器件的透镜由三种不同类型的玻璃制成,其中至少一种具有偏离标准的色散分布。 使用简单的镜头,通过的光线会根据其波长发生不同程度的折射...

复消色差透镜

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光学系统,例如很大程度上校正了色差的镜头,因此后焦距随波长的变化非常小。 此外,高斯误差必须很小。

根据这个想法,复消色差透光镜是一个系统,其中那些对视觉观察干扰xxx的像差被校正为两个以上的波长。 复消色差透光镜是消色差透镜的进一步发展。 通常,这些光学器件的透镜由三种不同类型的玻璃制成,其中至少一种具有偏离标准的色散分布。

工作原理

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使用简单的镜头,通过的光线会根据其波长发生不同程度的折射,因此不会完全射到像平面上的同一点。 出现模糊和彩色条纹(参见色差)。

可以通过组合两个不同的镜头来减少此错误。 这种消色差透镜系统的构造基于这样一个事实,即不同类型的玻璃的折射率和色散之比不同,以不同的阿贝数表示。 如果比率相同,则无法补偿镜头系统的色差。 消色差透镜的剩余色差由一个与三个波长的后焦距相关的数字来描述,即所谓的二次光谱。

如果使用至少一种由具有特殊色散特性的玻璃(或其他材料)制成的透镜,如萤石、长冠玻璃或短火石玻璃,则可以降低二次光谱,完全消除真正的复消色差透镜en。 原则上,两种类型的玻璃就足够了。 然而,在这种情况下,强烈弯曲的表面对于二次光谱的完全校正是必要的,这是以其他像差为代价的。 使用来自三种不同眼镜的至少三个镜片可以获得更好的结果。

对于普通类型的光学玻璃,部分色散与一般色散(阿贝数)密切相关:随着阿贝数降低,部分色散在光谱的短波(蓝色)范围内比在长波范围内增加更多海浪。 也就是说,作为一个整体的色散越大,与长波相比,短波的色散就越大。 当绘制折射率随波长变化的曲线时,这反映在更强烈的偏转曲线中。 这就是二次频谱的原因。 如果只使用这种普通眼镜,是无法显着降低二次光谱的。

与具有相似阿贝数的普通玻璃相比,长冠玻璃在光谱的短波范围内具有相对较高的部分色散。 另一方面,短火石玻璃的部分色散相对较低。 这种特殊类型的玻璃可以影响二次光谱。

人们通常满足于大幅减少二次频谱,而不是完全消除它。 这些系统有时被称为半复消色差透镜,有时也被称为改进的消色差透镜。

天文学

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减少折射望远镜残余色差的经典方法,例如在天文学中,选择总是更长的焦距(相对于光圈)。 只有对更紧凑和更快的望远镜(f:8 或更短)的需求导致了对更昂贵的复合色差透镜 en 的需求。 这些通常由三个镜片组成,可以粘合在一个或两个接触表面上或用油连接。

显微镜

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由于显微镜镜头总是以较大的开口(数值孔径)工作以获得更高的放大倍率以达到必要的分辨率,因此色差在这里特别令人讨厌,而蔡司开发的复消色差镜头被认为是向前迈出的重要一步。

复消色差透镜

摄影和观测范围

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摄影中,具有(部分)校正二次光谱的镜头通常标有缩写“APO”。 这些主要是高质量、高速远摄镜头。 特别是在打开光圈拍照时,这会导致显着增加图像质量达到。 然而,这些照片镜头并不总是真正的复色差透镜,因为它们需要很高的设计努力。 二次光谱显着降低的镜片通常已经标有 APO 标签

具有未校正或部分校正的二次光谱的物镜表现出球色现象。 发生这种情况是因为中等波长的光(绿色)比短波长或长波长的光(红色和蓝色:洋红色)更强烈地被系统束缚。 如果边缘比最佳锐度平面稍微远一点,那么从它发出的光会在图像平面前面聚集。 绿光比红光和蓝光在图像平面前方更远的地方聚束,然后发散得更远,直到到达图像平面。 因此,绿光从亮区向暗区散射,边缘得到绿色条纹。 在比最佳聚焦平面更近的边缘,红光和蓝光散射得更多,因为它的焦点现在更远(位于图像平面后面)。

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  1. 复消色差透镜
  2. 工作原理
  3. 天文学
  4. 显微镜
  5. 摄影和观测范围

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