16.Аберації. Хроматична аберація.
Якщо домовитися визначати положення променя певними координатами (лінійними або кутовими), то різниця між координатами відповідних променів в ідеальній та реальній системах, називається похибкою зображення, або аберацією (від лат. aberratio — відхилення).
Аберації, що мають місце в оптичній системі за умови використання осьових чи похилих пучків монохроматичного світла, називаються геометричними (монохроматичними). До них відносять: сферичну аберацію, кому, астигматизм, кривину поля і дисторсію. Сферична аберація і кома утворюють групу аберацій широких пучків. Астигматизм, кривина поля та дисторсія — групу аберацій похилих пучків.
Аберації, зумовлені явищем дисперсії світла, називають фізичними, або хроматичними. Виділяють хроматизм положення, як аберацію осьових пучків, а також хроматизм збільшення ― як аберацію похилих пучків. Геометричні аберації притаманні всім оптичним системам, тимчасом як фізичні виникають лише в системах, до складу яких входять лінзи.
Хроматична аберація (від грец. — колір) спричинена залежністю показника заломлення середовища (лінзи) від довжини хвилі падаючого випромінювання. У випадку нормальної дисперсії показник заломлення зростає із зменшенням довжини хвилі. Тобто фіолетові промені заломлюються більше, ніж червоні, як наслідок, фокусні відстані однієї і тієї ж лінзи для різних довжин хвиль відрізняються.
Хроматична аберація положення пропорційна відносному отвору і проявляється в неможливості сфокусувати промені різного кольору в усіх точках фокальної площини одночасно. За наявності хроматизму положення зображення може бути точковим лише для однієї довжини хвиль даного спектрального діапазону; решта променів у цій площині утворюють кружечки розсіювання, які мають забарвлення, що відповідають даним довжинам хвиль. Кружечки розсіювання накладаються один на одного і нескомпенсоване забарвлення залишається лише на краю плями розсіювання.
К
ількісно
характеризують хроматизм положення
величиною поздовжньої
хроматичної аберації
(рис. 7).
, де
,
—
відстані від заломлюючих поверхонь до
відповідних точок зображення. Слід
зауважити, що радіус кружечка розсіювання,
спричиненого хроматизмом у 2 F/D рази
менший величини поздовжнього хроматизму.
Наступною хроматичною аберацією є хроматична аберація збільшення, яка проявляється в тому, що розмір зображення залежить від довжини світлової хвилі, тобто збільшення оптичної системи є функцією довжини світлової хвилі.
Хроматичними різницями геометричних аберацій називають різниці геометричних аберацій, обчислені для різних довжин хвиль даного спектрального інтервалу. Прикладом таких аберацій є сферохроматизм.
Сферохроматична аберація (сферохроматизм) — це похибка зображення осьової точки, створюваного далековісними променями різних довжин хвиль, яка виникає внаслідок того, що сферична аберація для різних довжин хвиль неоднакова.
17.Класифікація і основні х-ки приймачів випромінення.
Після відкриття і пояснення явища фотоефекту в астрономії стали використовуватись фотометричні приймачі випромінення: вакуумні фотоелементи; фотоелектронні помножувачі; вентильні фотоелементи; фоторезистори, напівпровідникові приймачі випромінення різних типів і конструкцій.
Ідеальних приймачів не існує однак можна скласти список необхідних властивостей ідеальних приймачів. Ідеальні приймачі повинні бути:
Ефективні, тобто реєструвати як умога більше падаючих на нього фотонів;
Точні, тобто вихідний сигнал повинен достовірно і точно відображати вхідний сигнал;
Робота в широкому діапазоні значень вхідного сигналу без не лінійних спотворень і насичень;
Простота в експлуатації, надійність і міцність; у випадку приймачів протяжних образів потрібна просторова стабільність і однорідність, хороше розрізнення і досить великі розміри світло приймальної поверхні.
Основні параметри приймачів випромінення:
Чутливість (інтегральна) – величина, яка характеризує реакцію приймача на випромінені. Це відношення невеликого приросту величини, що характеризує вихідний сигнал до відповідного приросту величини що характеризує вихідний сигнал.
Монохроматична чутливість визначається за реакцією за монохроматичне випромінення.
Поріг чутливості – мінімальне значення величини, що характеризує випромінення(вхідного сигналу), яке і ще може бути зареєстроване приймачем . поріг чутливості мінімальне значення освітленості яка зареєстрована приймачем. Поріг чутливості = шуму вихідного сигналу. Шум приймача випромінення – флуктуації вхідного сигналу в тому випадку коли приймач випроміненняне освітлюється. Рівень шуму визначається в одиницях вихідного сигналу.
Динамічний діапазон приймача випромінення – відношення максимального вихідного сигналу до мінімального, які може зареєструвати приймач випромінення.
Квантовий вхід η – відношення числа зареєстрованих фотонів до загального числа фотонів які потрапили на приймач випромінення(за один і той же проміжок часу).
Стала часу τ – величина яка характеризує швидкодію приймача випромінення.