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  • 光學材料的幾種常用概念

    欄目:行業動態 發布時間:2021-01-30
    《光學材料的幾種常用概念》由吉林省新星亮光電有限公司為您編輯,《光學材料的幾種常用概念》介紹了關于光學透鏡等方面的知識,希望對您有所幫助,更多相關信息盡在本站,敬請查閱!

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      色散:眾所周知,我們看到的白光都是由不同波長的光合成的。當白光通過三棱鏡時,我們會看到七色光譜,這種復色光被分解為單色光的現象,即被稱為“色散”。而這種現象導致的結果則被稱為色差,是由于鏡頭沒有把不同波長的光線聚焦到焦平面而造成的。它會導致畫面清晰度降低,如果色差非常嚴重,就會使照片中對比強烈部分的邊緣上出現異常顏色線條。光學材料的折射率不但與材料本身的物理性質有關,還與光線的波長有關。同一種光學材料,波長越短、折射率越高。具體講,同一種光學玻璃,綠光比紅光折射率高,而藍光比綠光折射率高。不同光學材料往往有不同的色散。如果一種材料隨著波長變化引起折射率變化很大,我們就說這種材料是“高色散”的。反之,則稱為“低色散”。一般用ne(材料對綠色的e光的折射率)表示材料的折射率,用阿貝數ve=ne-1/nF-nc)表示材料的相對色散。阿貝數越高,色散越小。式中,二個字母是下標,表示夫朗和費對應譜線的波長。F是紅光,e是綠光,c是藍光。每一條夫朗和費譜線都有固定不變的波長,因而成了光學設計中的標準波長。

      色差:不同波長的光將以不同的程度色散。白光被色散為紫外波段、可見波段和紅外波段范圍的各種波長的光,通過透鏡時所成的像便帶有彩色邊緣,即為色差。光學系統的實際成像與理想成像的差別,統稱為像差。色差是像差中的一種,是因透射材料的透射率隨波長不同而不同造成的,故只有對多色光才顯現出來。用不同的玻璃材料制成的凹凸鏡組合可以消除色差。

      二級光譜:未消色差的鏡頭隨著光線波長增加,焦距單調上升,色差很大。而消色差鏡頭焦距隨波長先減小后增加,色差很小。消色差鏡頭的剩余色差就叫做“二級光譜”! 二級光譜引起的不同色光焦距變化不可能小于焦距的千分之二,也就是說,鏡頭焦距越長,消色差越不能滿足要求。對鏡頭質量要求較高時,超長焦消色差鏡頭的二級光譜已經不可忽視!為了進一步消除二級光譜對鏡頭質量的影響,引進了復消色差技術。

      復消色差:可以想象,如果某種材料隨波長變化折射率的數值可以任意控制,那么我們一定能夠設計出色差處處完全補償、因而完全沒有色差的鏡頭!可惜,材料的色散是不能任意控制的,而且可用的光學材料也就那么有限的若干種!我們退一步設想,如果能夠將可見光波段分為藍-綠、綠-紅兩個區間,而這兩個區間能夠分別施用消色差技術,二級光譜就能夠基本消除!但是,不幸的是,經過計算證明:如果對綠光與紅光消色差,那么藍光色差就會變得很大;如果對藍光與綠光消色差,那么紅光色差就會變得很大!看起來似乎走進了一個死胡同,頑固的二級光譜好像沒有辦法消除!
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