bài thuyết trình quang sai
Ihr Logo QUANG SAI Nhóm 1 Your Logo Here comes your footer Page 2 Phần I: Khái niệm về quang sai -Những hệ trực tâm mà chúng ta đã nghiên cứu trong các chủ đề trước đây chỉ tạo được ảnh tốt, khi chúng làm việc trong các điều kiện gần đúng của Gauss: - Mặt phản xạ hoặc khúc xạ có khẩu độ nhỏ - Vật quan sát là phẳng, nhỏ, đặt vuông góc với quang trục và có tâm trên quang trục ( hoặc rất gần với quang trục) - Ánh sang phát đi từ mọi điểm của vật là ánh sang đơn sắc Tuy nhiên, trong thực tế, những điều kiện ày không mấy khi thỏa mãn đầy đủ. Ví dụ như trong hầu hết các trường hợp, vật đều phát ánh sang trắng, chùm tia sang nghiêng góc lớn, tới 50 o … Và hệ quang học trong các hợp đó bộc lộ nhiều sai sót, gọi là quang sai, khiến cho chất lượng hình ảnh bị giảm sút Your Logo Khái niệm về quang sai Quang sai mà nguyên nhân là mặt cầu - khúc xạ hoặc phản xạ - chỉ thỏa mãn điều kiện tương điểm gần đúng, gọi là cầu sai. Quang sai xuất hiện do hệ phải nhận các chùm tia hẹp, gọi là sự loạn thị. Quang sai xuất hiện do hệ đón nhận những chùm ánh sang có thành phần phức tạp gọi là sắc sai Nguyên cứu quang sai là một vấn đề phức tạp và khó khăn, các chuyên gia của ngành kĩ thuật quang học, từ mấy trăm năm nay đã và đang miệt mài ra sức giải quyết những nhiệm vụ khó khăn, phức tạp ấy và đã đạt được nhiều thành tựu đáng kinh ngạc. Ở đây ta chỉ xét một vài nét sơ lược của vấn đề này. Here comes your footer Page 3 Your Logo Here comes your footer Page 4 Cầu sai: Ta xét một ví dụ sau: một thấu kính hai mặt lồi bằng thủy tinh, đặt trong không khí ( Hình bên cạnh) Trước hết, ta xét những tia tới nghiêng cùng một góc u trên quang trục; các tia ấy nằm cùng trên một mặt nón tròn xoay, đỉnh A, nửa góc ở đỉnh u. Chúng cho những tia ló cũng ở cùng trên quang trục nhưng vị trí của đỉnh ấy lại phụ thuộc góc nghiêng u của các tia tới Your Logo Cầu sai Những tia đi gần tâm thấu kính – gọi là tia giữa – thì hội tụ tại điểm . Điểm này khá sáng, vì là điểm hội tụ của tất cả các tia trên cùng một mặt nón. Khi gốc nghiêng u tăng dần thì điêm hội tụ A’ của các tia ló cũng dịch chuyển về phía thấu kính. Những tia ngoài cùng ứng với góc u lớn, gọi là tia bờ, hội tụ tại điểm A' m , gần thấu kính hơn cả. Đoạn thẳng A' c A' m là tập hợp các điểm hội tụ ánh sáng, Đặt màn theo mặt phẳng tiết diện, ta trông thấy rõ đoạn thẳng khá sáng A' c A' m Here comes your footer Page 5 Your Logo Cầu sai: Bây giờ ta xét những tia tới ở trong một mặt phăng tiết diện chính. Chúng cho những tia ló, cũng ở trong mặt phẳng đó. Những tia này không đồng quy tại một điểm mà cắt quang trục tại những điểm nằm trên đoạn thẳng A' c A' m . Chung cùng tiếp xúc với một đường cong C ( hình bên). Here comes your footer Page 6 Your Logo Cung của các đường cong tạo bởi các tiếp điểm, như vậy, cũng là điểm tập trung ánh sáng. Cho mặt phẳng tiết diện chính nói trên quay quanh trục chính thì đường cong C vẽ thành một cái nón, mặt này là lớp thứ hai của mặt tụ quang. Mặt ấy trông giống một cái loa, nên được gọi là mặt loa. Here comes your footer Page 7 Your Logo Vậy, mặt tụ quang của thấu kính hội tụ trong ví dụ vửa khảo sát gồm có hai lớp, một lớp là đoạn thẳng A' c A' m của trục chính, một lớp là mặt nón tròn xoay, hình loa; hai lớp này tiếp xúc với nhau tại đỉnh A' c của mặt loa Here comes your footer Page 8 Your Logo Cầu sai: Here comes your footer Page 9 Giờ ta đặt một màn P để hứng ảnh của điểm sáng A ( hình bên phải), lần lượt tại các vị trí 1,2,3,4 và 5, ta lần lượt được các hình 1,2,3,4,5 (hình dưới) Your Logo Ở vị trí 1, trên màn có một vòng nhưng sáng yếu . Ở vị trí 2, trên màn có một vòng tròn nhỏ hơn, sáng mạnh hơn, mép là một đườn tròn sáng hơn hẳn, đó là lớp thứ 2 của mặt tụ quang Ở vị trí 3, ta lại được một vòng tròn nhỏ hơn và sáng hơn, nhưng mép và tâm còn sáng hởn hẳn, đó là tiết diện của cả hai lớp mặt tụ quang Here comes your footer Page 10 [...]... của cầu sai dọc Khi điểm A ở vô cực, thì mặt tụ quang của các cầu sai , , được gọi là mặt tụ quang chính và cầu sai chính Thông thường, người ta đặt trưng gương cầu và thấu kính bằng mặt tụ quang chính và cầu sai chính Here comes your footer Page 13 Your Logo ξ Một vài kết quả: Tính toán cho thấy rằng, đối với gương cầu và thấu kính, nếu góc nghiêng của tia sang không quá 10⁰ thì cầu sai ngang... tính xa quang tròn xoay,một chỉ đối xứng trục như mà cái còn sao chổi đuôi một mặt phẳng đối xứng Mặt tụ quang, do đó, cũng mất tính đối xứng tròn xoay, tiết diện của nó trên mặt phẳng tiết diện chính qua B là một cung cong C B A B0 B’ Here comes your footer Page 21 Your Logo Điểm sáng ngoài quang trục: coma Quang sai này gọi là coma Ảnh hưởng của coma lớn hơn cầu sai trên trục nhiều Hệ quang học,... điểm gần trục Here comes your footer Page 22 Your Logo III .Quang sai của những chùm tia hẹp, nghiêng nhiều trên quang trục III1/Loạn thị: III1a/Khái niệm: Quang sai loạn thị tương tự như coma, tuy nhiên, hiện tượng này không nhạy với kích thước khẩu độ và phụ thuộc nhiều vào góc xiên của chùm tia sáng III1b/Biểu hiện: -Sự quang sai này biểu hiện bởi ảnh ngoài trục của một vật điểm xuất hiện... thuật quang học hiện đại còn cho phép sử dụng thấu kính phi cầu – thấu kính hypebolôit, chẳng hạn vào mục đích này, nhờ đó, đã cải thiện được chất lượng quang cụ một cách đáng kể Here comes your footer Page 19 Your Logo Cách sửa cầu sai: Ta cũng chú ý rằng hệ được chửa cầu sai cho một cặp điểm liên hợp thì vẫn còn cầu sai đối với những cặp điểm khác Vì vậy việc chọn cặp điểm liên hợp để chửa cấu sai. .. u3, cũng như với gương cầu Here comes your footer Page 14 Your Logo Nếu ảnh A’ thật thì mặt tụ quang cũng thật, ảnh A’ ảo thì mặt tụ quang cũng ảo Mặt tụ quang, dù thật, dù ảo cũng đều làm giảm chất lượng của ảnh Đối với thấu kính phẳng lồi hoặc hai mặt lồi cầu sai dọc λ bao giờ cũng âm và mặt tụ quang hướng theo chiều truyền của ánh sáng, còn với thấu kính phẳng lõm hoặc lõm-lõm thì λ>0 Bằng cách... cầu sai: •Trước hết, ta chú ý rằng, dù hệ quang học cấu tạo như thế nào, thì khép bớt chùm sáng bằng một lỗ tròn đồng tâm với hệ bao giờ cũng làm giảm cầu sai một cách đáng kể Nhà nhiếp ảnh luôn luôn cố tận dụng khả năng này, tuy nhiên khi khép nhỏ chùm sáng ta lại làm giảm độ rọi của ảnh, nên khi vật phải chụp không được chiếu sáng dồi dào, biện pháp này cũng khó áp dụng Vậy nguyên tắc sửa cầu sai. .. với gương cầu và thấu kính, nếu góc nghiêng của tia sang không quá 10⁰ thì cầu sai ngang và cầu sai dọc λ là hàm của u=2r/f, 2r là đường kính của lỗ chắn sáng, f là tiêu cự của gương, hoặc thấu kính Với gương cầu, thì cầu sai dọc λ tỉ lệ vớ u 2, còn cầu sai ngang Ϛ tỉ lệ với u3 Với thấu kính mỏng, cầu sai còn phụ thuộc chiết suất của thấu kính, hình dạng của nó và cả chiều truyền ánh sáng lẫn vị... là quang sai quan sát thấy phổ biến ở kính hiển vi ảnh nổi, và nó được biểu hiện bởi sự biến đổi hình dạng của ảnh chứ không phải độ nét hoặc phổ màu sắc Here comes your footer Page 32 Your Logo I2/Phân loại: Hai loại méo hình thường thấy nhất, méo hình dương và âm (thường gọi là méo hình gối cắm kim và hình tang trống) có thể thường có mặt trong những ảnh rất sắc nét đã được hiệu chỉnh quang sai. .. hạn, kính tiềm vọng – kính thiên văn , ống nhòm – vật kính máy ảnh chụp phong cảnh cần được khử, hoặc sửa cầu sai cho điểm ở vô cực, trên trục và tiêu điểm ảnh Here comes your footer Page 20 Your Logo Điểm sáng ngoài quang trục: coma Điểm sáng A bây giò là điểm Vệt sáng bị kéo dài ra B cách quang trục một ngoài, vẫn gồm một chấm khoảng cách nhỏ Chùm tia từ B vào gần kính vẫn B rất sáng, thấu như tròn,là... sự quang sai này là kết quả tự nhiên của việc sử dụng thấu kính có các bề mặt cong Khi ánh sáng hội tụ qua một thấu kính cong, thì mặt phẳng ảnh tạo bởi thấu kính đó sẽ bị cong, như minh họa trong hình 5 Ảnh có thể hội tụ trên một vùng nằm giữa các điểm A và B, tạo ra một sự hội tụ sắc nét hoặc lên rìa hoặc lên vùng chính giữa Here comes your footer Page 29 Your Logo -Được phân loại là nhóm quang . lớn, tới 50 o … Và hệ quang học trong các hợp đó bộc lộ nhiều sai sót, gọi là quang sai, khiến cho chất lượng hình ảnh bị giảm sút Your Logo Khái niệm về quang sai Quang sai mà nguyên nhân là. cầu sai. Quang sai xuất hiện do hệ phải nhận các chùm tia hẹp, gọi là sự loạn thị. Quang sai xuất hiện do hệ đón nhận những chùm ánh sang có thành phần phức tạp gọi là sắc sai Nguyên cứu quang. 13 Cầu sai: A' c B của vòng sang mờ là số đo có độ lớn của cầu ngang sai, đối với điểm A. Độ dài của số đo độ lớn của cầu sai dọc Khi điểm A ở vô cực, thì mặt tụ quang của các cầu sai