4.4: Кома

Last updated
Save as PDF

Page ID: 79046

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Кома, як і астигматизм, - це ще одна аберація, яка з'являється поза осі, біля краю поля зображення. Якщо ви подивитеся на широкопольову фотографію деяких зірок, зроблену за допомогою фотографічного телескопа, зірки біля центру поля повинні бути точками, але, на самому краю фотографії, якщо телескоп менш досконалий, зірки можуть виглядати як маленькі комети, з гострим ядром, але кожна з нечітким хвіст спрямований від центру фотографії. Ця аберація називається «кома». Слово «кома», як і слово «комета», походить від латинського coma, що означає «волосся», від химерної подібності комети, або коматичного зображення зірки, до голови дівчини з довгим волоссям, що витікає за нею.

На малюнку IV.10 ми бачимо паралельну купу променів, що надходять в лінзу навскоси зліва. Центральний промінь чорного кольору проходить прямо до точки О. Два промені в дотичній площині (тобто площині екрана комп'ютера, або папір, якщо ви його роздрукували) сходяться не до точки О, однак, а до точки Т, як показано на малюнку. Якби я міг намалювати два промені однаково далеко від центру лінзи, але в сагітальній площині (тобто вертикальну площину, перпендикулярну площині паперу), вони зійшлися б до точки S, приблизно на третину шляху між O і T.

Якби я міг намалювати промені, що надходять в лінзу навколо зони радіуса h на лінзі, кожна пара протилежних променів зійшлася б до точки на коматичному колі. Див. Рисунок IV.11.

Радіус і висота коматичного кола різні для кожної зони на лінзі, яка її виробляє, в результаті чого «зображення» з'являється як суперпозиція всіх коматичних кіл, вироблених усіма зонами на лінзі, щось на зразок малюнка нижче. Тобто, по крайней мере, якісний опис явища.

Йти далі - це трохи майстерності фахівця, тому я залишу його тут. Досить сказати, що ступінь коми і ступінь сферичної аберації залежать від фактора форми кришталика, і, на щастя, форма, яка дає найменшу сферичну аберацію, не сильно відрізняється від форми, яка дає найменшу кому.

Обговорювані досі аберації - це аберації, які призводять до того, що лінза або дзеркало не створює точкового зображення точкового об'єкта. Якщо якимось чином нам вдасться позбутися від сферичної аберації, астигматизму і коми, то точковий об'єкт призведе до точкового зображення. Але чи буде цей образ в потрібному місці? Є ще дві аберації, які стосуються того, де формується зображення. Ці аберації - викривлення поля і спотворення.