文档介绍：几何光学像差理论一、概述1、理想成像的条件(1)物面上每一个发光点在像方是一个清晰的像点;(物点发出的同心光束在像方仍保持是同心光束)(2)垂直于光轴的平面上各点的像,必须是在垂直于光轴的同一个平面上;(3)每个垂直于光轴的像平面内,各像点的放大率相同,从而保持物、像的几何相似性;(4)像的各部分应保持具有与物同样的彩色。像的清晰度像是否变形像出现不正确的彩色,并发生像模糊。★像差(Aberrations):实际像与理想像之间的差异现象。(1)单色像差(MonochromaticAberrations);;;;、几何像差宽光束引起的远轴物、窄光束引起的近轴光学:理想成像产生原因:(2)色像差(ChromaticAberrations):(轴向)(垂轴)色差非单色物引起的(1)主截面:包含光轴的任一平面。(2)子午面:物点所在的主截面。★对于轴上物点,任一主截面都是子午面。(3)弧矢面:与子午面垂直的主截面。(4)理想像(高斯像)。3、基本概念1、定义(轴向)球差:轴上物点发出的同心、宽光束经光学系统后,不再是同心光束。对于不同孔径角(入射高度)的光线,将与光轴相交在不同的位置,相对于理想像点有不同程度的偏离。二、球差(SphericalAberration)垂轴球差:光束在高斯像面上并不是会聚于一个象点,而是一个圆形的弥散斑。高斯像面★球差是光束孔径角(或入射高度)的函数。★球差是轴上点像差,具有关于光轴对称性。★单个透镜:1)正(会聚)透镜:负球差2)负(发散)透镜:正球差2、相关性质共轴球面系统中,单透镜只能产生球差,而正、负透镜组合则有可能校正某个高度的球差。偏折方向相反3、不晕点(齐明点)——不产生球差的共轭点位置。★物、像均位于球面顶点:★物、像位于球面的曲率中心:★物、像位置:(1)加光阑,选择近轴光束;(2)正、负透镜组合进行校正;(3)采用非球面透镜。4、消除球差的方法5、小结轴上物点宽光束(不同孔径角)**问题:(1)轴外物点是否有类似球差的现象?(2)轴外物点发出的宽光束,其对称轴是什么?1)像点位置的轴向偏离:球差2)高斯像面上的弥散圆斑:垂轴球差所有光线在高斯面上仍不交于同一像点,并且不是一个简单的弥散圆斑,而形成彗形像差!1、轴外物点发出的宽光束:对称轴为过物点-球心的辅助轴。(2)高斯像面上的垂轴变化:(1)像点位置的轴向偏离(球差):——表现在沿辅轴方向上的偏离。高斯像面★子午面三、aticAberration)2、彗差:轴外物点发出的宽光束,经过透镜不同环带的光线束,在高斯像面上形成一系列大小不同、相互交叠的弥散圆斑;各圆斑中心在一条直线上,与主轴有不同的距离;形成一个有尖端亮点、如同彗星形状的像。高斯像面★透镜截面★子午面★尖端亮点:靠近主光线的细光束的交点.