Свойства и приложения на ахроматичните лещи

Обикновената ахроматична леща се отнася до група лещи, която коригира хроматичната аберация на три дължини на вълната (синя светлина, зелена светлина и червена светлина).

Тъй като конвергиращата леща фокусира синята светлина по-близо до фокусната точка, а вдлъбнатата леща има по-висока скорост на дисперсия за синя светлина, положителната и отрицателната хроматична аберация с две лещи може да накара червените и сините два цвята да се припокриват в един, като основно елиминира хроматичната аберация. Повърхността с формата на полумесец може да ограничи сферичната аберация и кома. Въпреки това, астигматизъм и изкривяване все още съществуват. Ахроматичните лещи често се използват за фотографиране на пейзажи, оттам и името Ландшафтни лещи.

Формата е полумесец (вдлъбнато-изпъкнало) и се прави чрез свързване на две лещи с различен коефициент на пречупване и скорост на дисперсия. За първи път е направена чрез свързване на плоска вдлъбната леща с двойно изпъкнала леща през 1821 г. по-късно подобрен през 1857 г. (полумесец). Впоследствие се появяват многослойни свързани ахроматични лещи.

Ахроматичните лещи се изработват чрез свързване на вдлъбнати и изпъкнали лещи, изработени от две очила с различни оптични свойства

Контексните лещи са изработени от коронно стъкло с по-нисък коефициент на пречупване и по-висока способност за дисперсия. Сгънатите лещи са изработени от кремъчно стъкло с по-висок коефициент на пречупване и по-ниска способност за дисперсия. Ахроматичните лещи обикновено могат да накарат точките на изображението на двете основни цветни светлини да съвпадат, като по този начин елиминират хроматичната аберация на тези две цветни светлини. Например, като се има предвид, че окото се използва директно за наблюдение на офталмични инструменти, хроматичните аберации могат да бъдат елиминирани от линия С (656,3 nm дължина на вълната червена светлина) и линия F (486,1 nm дължина на вълната синя светлина); за обективите на камерите от фотохимична гледна точка могат да бъдат елиминирани хроматичните аберации на D-линията (589,3 nm дължина на вълната жълта светлина) и G-линията (430,8 nm дължина на вълната лилава светлина). Въпреки че остатъчна хроматична аберация все още съществува за други цветове на светлината, ефектите са незначителни за общи приложения и по същество могат да се считат за премахване на хроматичната аберация.

Двукомпонентна ахроматична леща

Двукомпонентната ахроматична леща е най-простата структура в ахроматичната леща и е разделена на два вида: двойно свързани и двойно разделени. Разбира се, акроматичните лещи могат да бъдат съставени и от многокомпонентни лещи, в зависимост от нуждите им от употреба. Ахроматичните обективи с по-големи отвори обикновено се разделят и сглобяват в рамката, с отлична цялостна производителност. За двойно разделени лещи, разстоянието между двете лещи всъщност е еквивалентно на трета леща. В сравнение с лещите, тя може по-добре да елиминира хроматичната аберация. Следователно, той може да балансира аберациите на изображението в сравнително широк диапазон на дължината на вълната и да играе роля в широкообхватните полета за изображение.

Приложения на ахроматични лещи

Ахроматичните лещи могат не само да елиминират хроматичната аберация, но и да елиминират сферичната аберация чрез подходящо изменение на радиуса на кривината на всяка повърхност. Ако двете очила, които съставляват двойната вдлъбната леща, могат да бъдат избрани произволно, това също може да елиминира комата. Има и ахроматични лещи, които коригират хроматичната аберация на три или четири цветни светлини, като в този случай остатъчната хроматична аберация е по-малка. Въпреки това, поради трудности в проектирането и производството, такива ахроматични лещи се използват само в някои специални случаи. Оптичната система с множество лещи често се състои от множество ахроматични лещи. Висококачествените микроскопични обективи, обективите на камерата и други сложни системи за комбиниране на обективи могат да премахнат хроматичните аберации и различни монохромни аберации на изображението. Обикновените камери и детските камери често имат инсталирани ахроматични лещи.