8.3. Хроматические аберрации

Хроматические аберрации появляются из-за того, что оптические системы изготовлены из оптических стекол с показателями преломления, зависящими от длины волны , и приводят к тому, что в изображениях неокрашенных предметов появляется окрашенность.

8.3.1. Хроматизм положения

Хроматизм положения	Вторичный хроматизм (вторичный спектр)
Хроматизм положения – это аберрация, при которой изображения одной точки предмета расположены на разном расстоянии от оптической системы для разных длин волн.
Разность положений плоскости изображения для крайних длин волн:	Разность положений изображения для центральной и крайних длин волн:

Принципы ахроматизации оптических систем

Хроматизм возникает в оптической системе, если все линзы сделаны из одного сорта стекла. В таком случае оптическая система неахроматизована.

Коррекция хроматизма может быть произведена двумя способами:

• использование зеркальных систем, где хроматизм в принципе отсутствует,
• использование в линзовых системах нескольких сортов стекла с различными коэффициентами дисперсии .

Задача ахроматизации сводится к тому, чтобы оптическая сила системы линз не зависела от длины волны. Если две тонкие линзы из разных сортов стекла расположить вплотную друг к другу, то получается тонкая система с оптической силой . Уравнение ахроматизации для двух сортов стекла:
 
где – коэффициенты дисперсии стекла первой и второй линз.

Для исправления вторичного спектра требуется не меньше трех сортов стекла с различными общей дисперсией и относительной частной дисперсией (такие системы называются апохроматы). Если при коррекции хроматизма используется еще больше стекол, то такая система называется суперапохроматом.

Продольный хроматизм первого порядка		Хроматизм сферической аберрации 3 и 5 порядка
неахроматизированная система	ахроматизированная система

8.3.2. Хроматизм увеличения

Хроматизм увеличения – это аберрация, при которой увеличение оптической системы зависит от длины волны . Вследствие этого вместо изображения точки образуется цветная полоска.

Абсолютный хроматизм увеличения	Относительный хроматизм увеличения:
Первичный спектр - разность величины изображения для крайних длин волн
Вторичный спектр - разность величины изображения для центральной и крайних длин волн

Хроматизм увеличения измеряется в тех же единицах, что и величина изображения: для ближнего типа – в миллиметры, для дальнего типа – в угловой мере.

Если в системе исправлен первичный хроматизм увеличения, то это ахромат по хроматизму увеличения, если исправлен вторичный хроматизм увеличения, то это апохромат по хроматизму увеличения, если хроматизм увеличения не исправлен, то это неахромат по хроматизму увеличения.