[科普中國]-彗差

彗差，即彗形像差，又稱彗星像差，指的是類似彗星形狀的變形，為光學(xué)系統(tǒng)中的一種像差，這是一些透鏡固有的或是光學(xué)設(shè)計造成的缺點，導(dǎo)致離開光軸的點光源，例如恒星，產(chǎn)生變形。特別是彗形像差被定義為偏離入射光孔的放大變異。在折射或衍射的光學(xué)系統(tǒng)，特別是在寬光譜范圍的影像中，彗形像差是波長的函數(shù)。

描述彗形像差是拋物鏡望遠鏡與生俱來的特質(zhì)，來自于視野中心區(qū)域的點光源（像是恒星）可以很好的匯聚在面鏡的焦點上（不同于球面鏡，來自于鏡子周圍部分的光線只是接近焦點—球面像差。）。但是，來自于偏離光軸（離軸）方向的光線，自鏡子的不同區(qū)域反射的光卻不能匯聚在相同的焦點上。這樣的結(jié)果導(dǎo)致不在視野中心的光看起來是楔形的問題，而且離軸越遠，這個現(xiàn)象越明顯。這使得星點看起來有著彗星的形狀，因而得名。在設(shè)計上能降低球面像差且沒有彗形像差的光學(xué)系統(tǒng)有施密特（Schmidt）、馬克蘇托夫（Maksutov）、和里奇-克萊琴式（Ritchey-Chrétien）。

單一透鏡或透鏡系統(tǒng)的彗形像差，可以經(jīng)由選擇適當?shù)耐哥R表面曲率有效的降低（某些情況下可以被消除）以合于應(yīng)用。在單一的波長下，球面像差和彗型像差都最小的透鏡稱為"最佳形式"或齊明透鏡。而目前削減彗形像差最普遍的方法就是使用非球面鏡。1

薄透鏡的彗形像差薄透鏡的彗形像差由下式表示：彗形像差= 其中

為物距之倒數(shù)。

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王偉 - 副教授 - 上海交通大學(xué)