ابیراهی کروی

عدسی‌ها و آینه‌ها اغلب به روشی تولید می‌شوند که شکل هندسی آنها کروی باشد. اگر به یک نیمکره پرتوهای موازی بتابانیم و بازتاب آن‌ها را با استفاده از روابط ساده هندسی و قانون بازتاب ارزیابی کنیم، پرتوهای نزدیک محور و پرتوهای دور از محور، کانون یکسانی ندارند و با دور شدن از محور، کانون هم دورتر تشکیل می‌شود. این در حالی است که اگر شکل هندسی سطح، به جای کره سهمی باشد، به خاطر اینکه انحنای سطح نسبت به کره با دورشدن از محور جبران شده است، پرتوها در یک کانون واحد جمع می‌شوند.

می توانید این دو مثال را به صورت ترسیمی و یا کامپیوتری با رعایت قانون بازتاب که زاویه بازتابش با زاویه تابش برابر است، انجام دهید و اثر شکل هندسی سطح را مشاهده کنید. در مورد عدسی‌ها هم همینطور است ولی باید بجای قانون بازتاب از قانون اسنل در شکست سطح ورودی و خروجی استفاده کرد. راه حلی که در ابتدا به نظر می‌رسد این است که باید عدسی و آینه را به جای کره به صورت سهمی بسازیم. البته برای ساخت آزمایشگاهی ممکن است، ولی روش‌های تولید اجازه این اقدام را برای ساخت قطعات با کیفیت بالا نمی‌دهد. آینه‌های تلسکوپ که بزرگ هستند و صنعتی تولید نمی‌شوند را به صورت سهمی می‌سازند. همچنین قطعات با کیفیت پایین‌تر، مثل عدسی‌های استفاده شده در لیزر پوینترها و برخی ادوات دیگر که از پلاستیک تولید می‌شوند را ممکن است با قالب‌زنی به سادگی به صورت سهمی ساخت. ولی با وجود رشد عدسی‌های پلاستیکی و امکان قالب‌زنی آن‌ها، هنوز عدسی‌های شیشه‌ای دقیق، در اغلب سیستم‌های اپتیکی کاربرد فراوان دارند و در نتیجه باید به سیستم‌های کروی اتکا کرد. چنین پیچیدگی‌ها و مشکلات در تصویرسازی سیستم‌های اپتیکی را ابیراهی می‌نامند و این مورد ابیراهی کروی نام دارد. ابیراهی کروی یکی از انواع  ابیراهی‌ در عدسی‌هاست که باعث می‌شود تصویر یک نقطه، دقیقاً به صورت یک نقطه نبوده و در نتیجه تصویر نهایی، متناظر با منبع اولیه نباشد. منظور از ابیراهی کروی این است که کانون عدسی برای پرتوهایی که به مرکز عدسی می‌تابند با کانون عدسی برای پرتوهایی که به کناره‌های عدسی در فواصل بیشتر نسبت به مرکز می‌تابند، متفاوت است. ابیراهی کروی نتیجه‌ شکل کروی سطوح عدسی است، بنابراین بسته به نوع آن، میزان ابیراهی می‌تواند زیاد و یا کم شود.

توجه داشته باشید که ما بدین علت در رابطه با تصویرسازی به یک نقطه اشاره می‌کنیم که هر جسم از نقاط بیشماری تشکیل شده است و عدسی تک‌تک این نقطه‌ها را تصویر می‌کند و در نهایت مجموعه‌ آن نقطه‌ها، تصویر نهایی جسم را تشکیل می‌دهند. در صورتیکه  این تصاویر نقطه‌ای متناظر و دقیق نباشند در کیفیت تصویر نهایی اثر می‌گذارد. شاید برای یک عکس معمولی چنین کیفیتی چندان مهم نباشد ولی وقتی که مسئله دقت و قدرت تفکیک اجزا بسیار کوچک در عکس پیش می‌آید، چنین تفکیکی حائز اهمیت می‌گردد.

ارتباط با بخش

از متخصص نور بپرس

در این بخش می توانید سؤالات خود را در رابطه با نور و لیزر بپرسید تا متخصصین به آن‌ها پاسخ دهند

لینک ارتباط مستقیم با