Аберрации оптических систем

1.

АБЕРРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
Урок по физике 11класс
подготовила студентка 4 курса Суханова Ирина 61ПГОМФ

2.

Цель урока: заключается в глубоком изучении понятия аберрации,
видов аберраций, а также возможные методики устранения
аберраций.
Задачи:
Образовательные:
• формировать понятие об аберрации, её видах;
• рассмотреть способы устранения оптических аберраций;
Развивающие:
• развивать творческие способности обучающихся;
• формировать у школьников приёмы применения знаний в новых условиях;
• способствовать развитию интереса к изучению окружающего мира через уроки
физики;
Воспитательные:
• воспитывать коммуникабельность (умение слушать учителя, товарищей).

3.

Понятие аберрации оптических
систем
Искажения, погрешности изображений называются аберрациями
оптических систем. Аберрации оптических систем определяются тем, что
оптические изображения размыты, несимметричны предмету или
приобретают цвет. Известны такие аберрации оптических систем, как:
сферическая;
хроматическая:
астигматизм
кома
дисторсия.

4.

Хроматическая аберрация
Если пучок немонохроматического света
падает на преломляющую поверхность,
то он распадается на некоторое
количество лучей, имеющих
определенную длину волны. Поэтому,
пересекая оптическую систему, лучи
света с различными длинами волн будут
распространяться после первого
преломления отличными путями. В итоге
изображение получится нерезким, и в
этом случае говорят, что система
обладает хроматической аберрацией.

5.

Сферическая аберрация
Сферическая аберрация аберрация оптических систем изза несовпадения фокусов для
лучей света, проходящих на
разных расстояниях от оптической
оси. И охарактеризована тем, что
по краям линзы лучи отклоняются
сильнее, чем средняя часть линзы.
В итоге, изображение светящейся
точки на экране будет выглядеть
как пятно.

6.

Кома
Кома – это аберрация,
которая проявляется при
прохождении лучей света
через оптическую систему
под наклоном. При этом
изображение светящейся
точки имеет вид капли или
кометы с ярким ядром и
большим хвостом.

7.

Астигматизм
Если после того, как пучки лучей,
исходящие из точки объекта, прошли через
оптическую систему пересекаются не в
одной точке, а в точках, лежащих на
взаимно перпендикулярных отрезках,
удаленных друг от друга на некоторое
расстояние, то такие пучки называются
астигматическими, а сама аберрация –
астигматизмом. Изображение точки,
удаленной от главной оптической оси,
наблюдается на экране в виде
расплывчатого пятна эллиптической
формы.

8.

Дисторсия
Дисторсия характеризуется
несоответствием линейного увеличения в
границах поля зрения, что приводит к
несоблюдению геометрического сходства
между объектом и изображением.
Например, квадратная сетка может
отображаться в положительной
двояковыпуклой линзе, как это изображено
на картинке (подушкообразная дисторсия).
При этом, чем дальше линии находятся от
центра, тем изгибаются они больше. В
отрицательных линзах наблюдается
бочкообразная дисторсия, когда линии
выгибаются от центра.

9.

Способы устранения аберраций линз:
Сферическую аберрацию устраняют, составляя системы из собирающих
и рассеивающих линз с разными фокусными расстояниями.
Хроматическая аберрация устраняется комбинацией линз из различных
сортов стекла.
Кома устраняется подбором линз или точной децентровкой. В сложных
оптических системах кому обычно исправляют совместно со
сферической аберрацией.
Астигматизм исправляют подбором радиусов кривизны преломляющих
линз и их фокусных расстояний.
Дисторсию исправляют подбором системы из нескольких линз с
противоположным характером дисторсии.

10.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Рассмотрев основные типы различных оптических аберраций,
достигли цели и решили задачи, поставленные в начале урока.