標(biāo)題：球面透鏡都存在球面像差-光學(xué)儀器制造常識
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作者:yiyi發(fā)布
時(shí)間:2016-4-26 1:22:00
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正文:
球面透鏡都存在球面像差-光學(xué)儀器制造常識
眼睛在弱光下的最奇怪的特點(diǎn)之一可從某些現(xiàn)象中看
出。眼睛是根據(jù)其視網(wǎng)膜上影像的清晰度來確定焦點(diǎn)的。隨著
在弱光下瞳孔的散大，影像便變得模糊；同時(shí)隨著錐細(xì)胞向桿
細(xì)胞轉(zhuǎn)移而視網(wǎng)膜解析影像的能力降低，眼睛調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的能
力也就變小。在極暗的光線下，眼睛實(shí)際上停止了調(diào)節(jié)焦點(diǎn)。
它變成了一個(gè)只有固定焦點(diǎn)的廉價(jià)照相機(jī)。
因此，從眼睛的功能來看，在強(qiáng)光下它是一種裝置，在弱
光下它變成另外一種裝置。在弱光下，它運(yùn)用一切手段，甚至
犧牲一定程度的成像能力來保證靈敏度，因而基本變成了一
個(gè)能感受光線而不能分辨影像的器械。在強(qiáng)光下，那就完全
不同了。由于瞳孔縮小，桿細(xì)胞轉(zhuǎn)到錐細(xì)胞，再加上其他以后
還將加以敘述的措施，眼睛犧牲感光度以求最大限度地分辨
影像。
每一種眼睛，例如脊椎動(dòng)物的晶狀體，都體現(xiàn)了優(yōu)點(diǎn)和缺
點(diǎn)的妥善的調(diào)合。針孔眼把遠(yuǎn)近不同距離的物像都能定在焦
點(diǎn)上，而為了形成很清楚的影像，它必須應(yīng)用一個(gè)只能通過很
少光線的小孔。復(fù)眼在幾毫米的距離內(nèi)工作得很好，然而它對
影像的解析能力卻是相當(dāng)差的。脊椎動(dòng)物的眼睛是一種對距
離的適應(yīng)性強(qiáng)，高敏銳度的器械，但在極近的距離內(nèi)卻顯得無
用。昆蟲的眼睛則能在近距離內(nèi)把細(xì)微處都解析得很好。脊
椎動(dòng)物的眼睛的一些特點(diǎn)同樣也是照相機(jī)所具有的。這兩種
器械，都是通過透鏡來投射影像，也都面臨著一系列的特殊問
題。所有簡單透鏡的投影均存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷，即所謂像
差。
所有球面透鏡都存在球面像差。透鏡的邊緣部分透射光
線時(shí)比中心部分透射光線所形成的焦距要短一些。因此，空
間中一個(gè)點(diǎn)的影像顯出來的不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)小的“模糊
圈�！患苷障鄼C(jī)的價(jià)值主要取決于它改進(jìn)透鏡而使像羞得到
校正的程度。
對于球面像差，在人眼中得到了非常出色的校正，甚至往
往是校正得稍微過頭了一點(diǎn)。校正采取下列兩種辦法。作為
眼睛的主要折射面的角膜，邊緣上的曲率要比中心處更平緩
一些。這樣部分地補(bǔ)償了球面在邊緣上折射過強(qiáng)的傾向。更重
要的是，晶狀體的中心處要比外周更致密一些，因而中心處的
折射率也就更高一些。
但是，透鏡的另外一個(gè)主要缺點(diǎn)在人眼中幾乎沒有得到
校正，這就是色像差，或顏色誤差。所有由單一材料組成的單
一透鏡對于較短波長光線的折射要比對較長波長光線的折射
更強(qiáng)一些，因此對藍(lán)光的焦距要比對紅光的更短一些．
其結(jié)果自然是：白光的一個(gè)點(diǎn)的影像并非一個(gè)白點(diǎn)，而是形
成一個(gè)邊緣帶有顏色的模糊圈。這種現(xiàn)象嚴(yán)重地破壞了影
像，所以就是廉價(jià)的照相機(jī)對于色像差也不得不進(jìn)行校正。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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