球差 编辑
光学中,球面像差是发生在经过透镜折射或面镜反射的光线,接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一个点上的现象。这在望远镜和其他的光学仪器上都是一个缺点。这是因为透镜和面镜必须满足所需的形状,否则不能聚焦在一个点上造成的。
球面像差与镜面直径的四次方成正比,与焦长的三次方成反比,所以他在低焦比的镜子,也就是所谓的“快镜”上就比较明显。
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冉斯登目镜是一种两片组的接目镜,由两块尺寸、光学玻璃牌号均相同的平凸透镜组成。这种目镜能够消除畸变和色差,有效地降低球差,可以安装十字丝或分划板作为测微目镜和导引目镜。但视场不大,而且场镜平面距离视场光栏很近,场镜上的灰尘能够在视场中直接看到。冉斯登目镜属于第一代目镜,结构简单,价格低廉,特别适合于小型望远镜使用。
惠更斯目镜是由二片相互分离的平凸透镜组成的接目镜,凸面都朝向物镜一端,其中较大的一块透镜焦距近似为较小的一块透镜焦距的3倍,两块透镜的距离为焦距之和的一半。两个透镜使用同种牌号的玻璃制成。这种两片组的目镜是17世纪由荷兰物理学家惠更斯发明的,因此命名为惠更斯目镜。惠更斯目镜能够有效地消除彗差、倍率色差,像散也很小,但不能显著降低球差和位置色差,而且像场较弯曲,向眼睛一端突出,视场很小,出瞳距离很短。惠更斯目镜属于第一代目镜,容易制造,价格低廉,但缺点很多,而且第一主焦点在两块透镜之间,不能安装十字丝或分划板,因此不能作为测微目镜,因此惠更斯目镜在望远镜中不常用。如果将场镜由平凸透镜改为弯月形透镜即可改善场曲,增大视场。
阿贝无畸变目镜采用四片组结构,由一块三胶合透镜和一块平凸透镜组成,其中三胶合透镜中间的一块为负透镜。阿贝无畸变目镜能够很好地消除球差、色差,还消除了畸变,视场约为40-45度,特别适用于高倍率的观测,如观察行星的表面。这种目镜是由德国物理学家恩斯特·阿贝于1880年发明的。
相比简单透镜,非球面镜的复杂表面可以减少或者消除球差或者其他像差。单一非球面镜可以替代很多的复杂球面镜系统。这样的系统设计会更小,更轻,甚至有时候会更便宜。非球面镜元件被用来设计多光学元件的广角镜或者标准镜头,以此来减少像差。它们也可以和反射光学元件相结合,如施密特修正板,这种非球面镜就被用在施密特摄星仪、施密特-卡塞格林望远镜中。小的模铸非球面镜通常可以用来准直激光二极管。
相比简单透镜,非球面镜的复杂表面可以减少或者消除球差或者其他像差。单一非球面镜可以替代很多的复杂球面镜系统。这样的系统设计会更小,更轻,甚至有时候会更便宜。非球面镜元件被用来设计多光学元件的广角镜或者标准镜头,以此来减少像差。它们也可以和反射光学元件相结合,如施密特修正板,这种非球面镜就被用在施密特摄星仪、施密特-卡塞格林望远镜中。小的模铸非球面镜通常可以用来准直激光二极管。