第四章 像差分析
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）。
。
1. 球差
轴上物点以宽光束入射，经球面光学系统在 理想像面产生圆形光斑的像差称为球差。记！
消减球差的方法
• ⑴ 配曲 • 通过适当选取前后表面的半径r1和r2可以适当地减 小球差。 • ⑵ 非球面 • 将透镜表面设计成非球面，从而可以适当地减小 球差。 • ⑶ 正负透镜组合 • 正负球面透镜组合，可以适当地减小球差。
例
• • • • • 1. 以下（ ）不是校正球差的方法。 A．非球面法 B．配曲法 C．透镜组合法 D．光阑位置摆放法
2.彗差
轴外物点发出的粗光束经实际光学系统后在
理想像面形成彗星形光斑的像差叫做彗差。 记！
例
• • • • • 1. 光学系统的像差中，彗差属于（ A．单色像差 B．色差 C．球差 D．波像差 ）。
4. 畸变
• 像变形的成像缺陷叫做畸变。记！
当视场较大时，像的垂轴放大率会随视场变化而异， 从而，使得像相对于原物失去相似性。
眼前眼镜造成畸变
• 当眼前戴眼镜后，正球镜会产生枕形畸变，负球 镜会产生桶形畸变。
例
• 1. 人眼戴凸透镜所产生的畸变像差为（ ）。 • A．桶形 B．枕形 C．长方形 D．球形 • 2. 下列像差中，（ ）是由垂轴（或横向）放大 率随视场增大而增大所产生的。 • A．桶形畸变 B．枕形畸变 • C．像场弯曲 D．彗形像差
第四章 像差
二、像差分类 记！
几何像差：基于几何光学描述的像差 波 像 差：基于基于波动光学方法描述的像差
三、初级几何像差
• 根据产生像差的原因可以分为：
球差
单色像差
彗差 畸变 像散
像面弯曲
色差
位置色差 倍率色差
例
• • • • • • • • 1. 初级色像差包括 位置色差，倍率色差 2. 单色初级像差包括（ A．畸变 B．像散 C．彗差 D．像场弯曲 E．球差 和
3. 像散
离轴物点发出的细光束（无彗差），经球面 光学系统后，形成像散光束，在理想像面上 产生椭圆形光斑的像差叫做像散。
理想像面
物点B在光轴正下方
例
• 光轴正下方的物点经球面透镜折射后在理想像面 上产生的像散像差图形为（ ）。 • A．立椭圆 • B．横椭圆 • C．长轴在135°的椭圆 • D．长轴在45°的椭圆
5.像面弯曲
• 一个平面的物所成的像为曲面的像差叫做 像场弯曲。记！
6.位置色差
• 轴上物点发出的白光经光学系统后由于不同波长 （颜色）的光在轴上像点位置不同而产生的像差 叫做轴向色差，也叫位置色差。
透镜 白光 S SF′
wenku.baidu.com
sF′ -s sC′
ΔsFC′
应用
• 正视眼约有1D轴向色差。这一色差的存在为设计 红绿视标检查近视和远视提供了依据。
1D
例
• 设计红绿视标检查眼屈光不正的理论依据是眼具 有（ ）。 • A．轴向色差 • B．横向色差 • C．球差 • D．彗差
7.倍率色差
• 轴外物点发出的白光经光学系统后由于不同色光 所成像点的高度不同而造成的像差称为横向色差 或倍率色差。
h
FC′ FF′ hF ′ ΔhFC′
例
• 1. 以下单色几何像差中，（ ）为轴上物点的像差。 • A．彗差 B．像散 C．球差 D．畸变 • 2.下列像差中，与光束粗细有关的像差包括（ ）。 • A．球差 B．彗差 C．像散 D．畸变 • E．像场弯曲
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1. 球差
轴上物点以宽光束入射，经球面光学系统在 理想像面产生圆形光斑的像差称为球差。记！
消减球差的方法
• ⑴ 配曲 • 通过适当选取前后表面的半径r1和r2可以适当地减 小球差。 • ⑵ 非球面 • 将透镜表面设计成非球面，从而可以适当地减小 球差。 • ⑶ 正负透镜组合 • 正负球面透镜组合，可以适当地减小球差。
例
• • • • • 1. 以下（ ）不是校正球差的方法。 A．非球面法 B．配曲法 C．透镜组合法 D．光阑位置摆放法
2.彗差
轴外物点发出的粗光束经实际光学系统后在
理想像面形成彗星形光斑的像差叫做彗差。 记！
例
• • • • • 1. 光学系统的像差中，彗差属于（ A．单色像差 B．色差 C．球差 D．波像差 ）。
4. 畸变
• 像变形的成像缺陷叫做畸变。记！
当视场较大时，像的垂轴放大率会随视场变化而异， 从而，使得像相对于原物失去相似性。
眼前眼镜造成畸变
• 当眼前戴眼镜后，正球镜会产生枕形畸变，负球 镜会产生桶形畸变。
例
• 1. 人眼戴凸透镜所产生的畸变像差为（ ）。 • A．桶形 B．枕形 C．长方形 D．球形 • 2. 下列像差中，（ ）是由垂轴（或横向）放大 率随视场增大而增大所产生的。 • A．桶形畸变 B．枕形畸变 • C．像场弯曲 D．彗形像差
第四章 像差
二、像差分类 记！
几何像差：基于几何光学描述的像差 波 像 差：基于基于波动光学方法描述的像差
三、初级几何像差
• 根据产生像差的原因可以分为：
球差
单色像差
彗差 畸变 像散
像面弯曲
色差
位置色差 倍率色差
例
• • • • • • • • 1. 初级色像差包括 位置色差，倍率色差 2. 单色初级像差包括（ A．畸变 B．像散 C．彗差 D．像场弯曲 E．球差 和
3. 像散
离轴物点发出的细光束（无彗差），经球面 光学系统后，形成像散光束，在理想像面上 产生椭圆形光斑的像差叫做像散。
理想像面
物点B在光轴正下方
例
• 光轴正下方的物点经球面透镜折射后在理想像面 上产生的像散像差图形为（ ）。 • A．立椭圆 • B．横椭圆 • C．长轴在135°的椭圆 • D．长轴在45°的椭圆
5.像面弯曲
• 一个平面的物所成的像为曲面的像差叫做 像场弯曲。记！
6.位置色差
• 轴上物点发出的白光经光学系统后由于不同波长 （颜色）的光在轴上像点位置不同而产生的像差 叫做轴向色差，也叫位置色差。
透镜 白光 S SF′
wenku.baidu.com
sF′ -s sC′
ΔsFC′
应用
• 正视眼约有1D轴向色差。这一色差的存在为设计 红绿视标检查近视和远视提供了依据。
1D
例
• 设计红绿视标检查眼屈光不正的理论依据是眼具 有（ ）。 • A．轴向色差 • B．横向色差 • C．球差 • D．彗差
7.倍率色差
• 轴外物点发出的白光经光学系统后由于不同色光 所成像点的高度不同而造成的像差称为横向色差 或倍率色差。
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FC′ FF′ hF ′ ΔhFC′
例
• 1. 以下单色几何像差中，（ ）为轴上物点的像差。 • A．彗差 B．像散 C．球差 D．畸变 • 2.下列像差中，与光束粗细有关的像差包括（ ）。 • A．球差 B．彗差 C．像散 D．畸变 • E．像场弯曲