Хроматическая аберрация

Хромати́ческая аберрация

Одна из основных аберраций оптических систем (См. Аберрации оптических систем), обусловленная зависимостью преломления показателя (См. Преломления показатель) (ПП) прозрачных сред от длины волны света (см. Дисперсия света). Х. а. может проявиться лишь в системах, включающих элементы из преломляющих материалов, например линзы (См. Линза). Зеркалам Х. а. не свойственна; др. словами, зеркала ахроматичны.

Существует два типа Х. а., не зависящих один от другого: хроматизм положения изображения и хроматизм увеличения. Первый состоит в том, что изображения точки, образуемые лучами разной длины волны, лежат на различных расстояниях от системы (положения главных Фокусов на оптической оси (См. Оптическая ось) не совпадают для лучей разного цвета; рис., отрезок O₁O₂). При этом типе Х. а. на экране, поставленном там, где формируется изображение, перпендикулярно оптической оси вместо одной светлой точки наблюдается совокупность цветных кружков. Хроматизм увеличения заключается в том, что поперечные увеличения оптические (См. Увеличение оптическое) изображений объекта, формируемых лучами разной длины волны, могут оказаться неодинаковыми. Это вызвано различием положений главных плоскостей системы (см. Кардинальные точки оптической системы) для лучей с неравными длинами волн, даже если их фокусы совпадают (но отличаются фокусные расстояния (См. Фокусное расстояние)). Из-за хроматизма увеличения предметы конечных размеров дают изображения с цветной каймой.

Исправить хроматизм положения в оптической системе тем труднее, чем для большего числа лучей разной длины волны совмещают их главные фокусы. В простейшем случае совмещения их лишь для лучей двух длин волн (и уменьшения взаимного удаления для лучей др. длин волн) оптической системы, обычно Объективы, называются Ахроматами. В более совершенных Апохроматах фокусы совмещаются для лучей трёх длин волн, что достигается увеличением числа элементов с разными ПП и введением в оптическую систему зеркал. Такие системы широко применяются как фотография., астрономические и др. объективы. Ещё более тщательное исправление хроматизма положения требует дальнейшего усложнения конструкции системы тем большего, чем больше её Относительное отверстие и угол поля зрения (См. Поле зрения) [число линз и зеркал увеличивается и (или) форма их усложняется]. При ахроматизации увеличения (исправлении Х. а. 2-го типа) необходимо совместить также главные плоскости для возможно большего числа лучей с разными длинами волн, что связано с большими трудностями.

Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); Герцбергер М., Современная геометрическая оптика, пер. с англ., М., 1962; Борн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., М., 1973.

Рис. к ст. Хроматическая аберрация.