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光學顯微鏡像差參數之彗差

發布時間:2020/3/11 點擊量:167

光學顯微鏡像差參數之彗差

    光學顯微鏡軸外物點發出的寬闊光束,經透鏡成像後,不再交於一點,而是形成一種狀如彗星的亮斑,稱為彗形像差,簡稱彗差。
    或者可以說光軸外的某一物點向鏡頭發出一束平行光線,經光學係統後,在象平麵上會形成不對稱的彌散光斑,這種彌散光斑的形狀呈彗星形,即由中心到邊緣拖著一個由細到粗的尾巴,其首端明亮、清晰,尾端寬大、暗淡、模糊。這種軸外光束引起的像差稱為彗差。
    彗差的大小是以它所形成的彌散光斑的不對稱程度來表示。彗差的大小既與孔徑有關,也與視場有關。在顯微鏡拍攝時與球差一樣,可采取適當收小光孔的辦法來減少彗差對成像的影響。
    彗差和球差往往混在一起,隻有當軸上物點消除時,才能明顯地觀察軸外物點的彗差。
    彗差描述的是某視場、某尺寸的光線對對主光線的偏離情況,即描述光束失對稱的情況。光線對彗差與視場和孔徑均有關係,是兩者的函數,因此全麵描述係統的彗差情況需要選擇若幹個不同視場和不同孔徑。
    在ZEMAX中提供了一個操作數TRAY,TRAY定義為在像平麵上,光線與像麵交點到主光線的垂軸距離。
    首先定義一個光線對:
    oprand #1 TRAY(wav=2,Hy=a,Py= b);
    oprand #2 TRAY(wav=2,Hy=a,Py= -b);
    SUMM(oprand #1,oprand #2)
    其中SUMM描述的是上述兩個操作數的代數和,表征彗差的大小。雖然這個定義和彗差的定義有一定的區別(光線對交點到主光線上細光束交點之間的垂向距離),但是本質上是一樣的。這也說明了在Ray圖上將某波長曲線首尾兩端連線起來,其連線和縱軸的交點大小可以表征彗差大小是同一個道理。

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