DSCF6639

234

częściową kompensację: Aberrację sferyczną można usunąć tylko dla określonych odległości do przedmiotu i obrazu.

W przypadku lunet i obiektywów fotograficznych korekcję przeprowadza się dla przedmiotu nieskończenie odległego; obiektywy mikroskopów są korygowane dla przedmiotu umieszczonego tuż przed ogniskiem.

Aberracja sferyczna występuje również w płytkach płasko-równoległych, np. w szkiełkach przykrywkowych mikroskopów, dlatego obiektywy mikroskopów są skorygowane dla szkiełek określonej grubości.

b. Korekcja komy

Korekcja komy wymaga wypełnienia tzw. warunku sinusów (Abbe. 1873) - stałości sinusów kątów rozwarcia wiązek po stronie przedmiotu i obrazu. Układ skorygowany ze względu na komę (i aberrację sferyczną) nazywa się układem aplanatycznym.

c. Korekcja astygmatyzmu i zakrzywienia płaszczyzny obrazu

Powierzchnia obrazu związana z wiązkami sagitalnymi leży dalej od soczewki wypukłej niż powierzchnia obrazu utworzonego przez wiązki tangencjalne, a dla soczewki wklęsło-wypukłej kolejność ulega odwróceniu. Pozwala to zmniejszyć astygmatyzm drogą odpowiedniego łączenia soczewek w zestawy (układy astygmatyczne). Zakrzywienie powierzchni obrazu zmniejsza się, wykonując soczewki w zestawach z różnych gatunków szkła różniących się wartością współczynnika załamania.

d. Korekcja dystorsji

Dystorsję można zmniejszyć, umieszczając przysłonę pomiędzy soczewkami układu.

e. Korekcja aberracji chromatycznej

Układ skorygowany na aberrację chromatyczną (achromat) otrzymuje się z połączenia soczewek skupiających i rozpraszających, wykonanych ze

szkła o różnych współczynnikach załamania i dyspersji. Oczywiście korekcja jest możliwa tylko dla określonych długości fal (2, rzadziej 3) zależnych od przeznaczenia układu. Znany wśród fotoamatorów podział obiektywów na ..ciepłe" i „zimne” związany jest z różnym stopniem korekcji na czerwoną i niebieską linię Fraunhofera.

4. Pomiary i opracowanie a. Aberracja sferyczna

Pomiary wykonujemy w świetle jednobarwnym. W obudowie źródła światła należy umieścić przysłonę z wyciętą strzałką, a soczewkę przysłonić płytką z małym otworkiem w centrum. Po uzyskaniu wyraźnego obrazu strzałki na ekranie należy zmierzyć odległość przedmiotu i obrazu od soczewki, dzięki czemu można, wykorzystując wzór soczewkowy lb, znaleźć ogniskową f₀ dla promieni przyosiowych. Jeśli okaże się, że trudno jest jednoznacznie ustalić położenie, w którym obraz jest najostrzejszy, pomiary należy kilkakrotnie powtórzyć. Postępując podobnie, należy znaleźć ogniskowe f używając przysłon z otworkami umieszczonymi w różnych odległościach Pi od osi. Po zebraniu wyników w tabeli i obliczeniu podłużnych aberracji sferycznych, A/_; =/₀— należy wykreślić zależność aberracji od promienia strefy soczewki, używając skali y = Af]f, x = p². Na podstawie wykresu należy znaleźć współczynnik A oraz oszacować niepewność AA (por. wzór 9).

b. Astygmatyzm

Podobnie jak w pkt 4a stosujemy filtr barwny. W obudowie źródła światła należy umieścić przysłonę z otworem kołowym, również soczewkę przysłaniamy płytką z otworkiem w centrum. Po ustawieniu soczewki prostopadle do kierunku wiązki znajdujemy takie położenie ekranu, w którym powstaje na nim ostry obraz źródła światłą. Pomiary powtarzamy dla kątów skręcenia soczewki 10°, 20°, 30° 40°, notując każdorazowo położenie di i d₂ ekranu, w których obrazem jest pozioma i pionowa kreska. Miarą astygmatyzmu jest różnica odległości d_x i d₂: Ad= d_l — d₂. Na podstawie otrzymanych wyników należy wykreślić zależność astygmatyzmu od kąta nachylenia wiązki, używając współrzędnych y = Ad, x = tg² a (por. wzór 12).