Quang sai (dụng cụ)

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Quang sai trong các thiết bị quang học (Aberration in optical systems) (các loại thấu kính, lăng kính, gương hoặc tổ hợp của chúng để tạo ra hình ảnh của vật thể) nói chung dẫn tới sự làm mờ (nhòe) hình ảnh. Nó xảy ra khi ánh sáng từ một điểm của vật thể sau khi truyền qua hệ các thiết bị quang học chiếu tới các điểm khác nhau. Những nhà sản xuất thiết bị quang học cần phải điều chỉnh các thiết bị đó để bù lại quang sai. Các bài về các hiện tượng phản xạ, khúc xạtụ quang sẽ thảo luận về các đặc tính chung của các tia phản xạ và tia khúc xạ.

Quang sai có thể chia thành hai lớp:

  • Quang sai màu, trong đó các thiết bị làm tán sắc các bước sóng khác nhau của ánh sáng không đơn sắc, ví dụ ánh sáng trắng, và
  • Quang sai đơn sắc là hiện tượng quang sai mà không có sự tán sắc. Hiện tượng này được chia thành quang sai ở bề mặt phản xạ và quang sai ở bề mặt khúc xạ của ánh sáng đơn sắc (có bước sóng duy nhất).

Quang sai đơn sắc[sửa | sửa mã nguồn]

Lý thuyết cơ bản của các hệ quang học dẫn tới một định lý: Các tia ánh sáng bắt nguồn từ điểm vật thể bất kỳ sẽ hội tụ lại thành điểm ảnh; và vì thế không gian vật thể sẽ được tái tạo thành không gian ảnh. Việc đưa vào sử dụng các thuật ngữ bổ trợ đơn giản bởi C. F. Gauss (trong Dioptrische Untersuchungen, Göttingen, 1841), có tên gọi là tiêu cựmặt phẳng tiêu, cho phép xác định hình ảnh của vật thể bất kỳ đối với một hệ quang học bất kỳ (xem thêm thấu kính). Tuy nhiên, lý thuyết của Gauss chỉ đúng khi các góc tạo ra bởi tất cả các tia tới với trục quang học (trục đối xứng của hệ) là rất nhỏ, nghĩa là với các vật thể, hình ảnh hay thấu kính rất nhỏ; trong thực tế các điều kiện này là phi thực tiễn, và các hình ảnh được tạo ra bởi các hệ thiết bị quang học không điều chỉnh nói chung là không rõ nét và thông thường hay bị nhòe, nếu góc mở hay trường quan sát vượt quá một giới hạn nào đó.