meta data for this page
  •  

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
d_optikundatomphysik:linsenfehler [20 December 2016 09:38] – koma fabiand_optikundatomphysik:linsenfehler [18 April 2022 18:20] (current) – ↷ Links adapted because of a move operation knaak@iqo.uni-hannover.de
Line 8: Line 8:
 {{ :d_optikundatomphysik:chromatic_aberration_convex.svg | }} {{ :d_optikundatomphysik:chromatic_aberration_convex.svg | }}
 Chromatische Aberration einer Sammellinse Chromatische Aberration einer Sammellinse
-</WRAP> 
-Dieser Fehler kommt dadurch zustande, dass der [[ergaenzungen:begriffe|Brechungsindex]] von der Wellenlänge des Lichtes abhängig ist. Für einen weißen Lichtstrahl ergeben sich also mehrere Brennpunkte, jeweils für jede Farbe einer. Dabei werden kürzere Wellenlängen in der Regel stärker gebrochen.  Betrachtet man schwarze und weiße Kreise durch eine Linse sieht man aufgrund der chromatischen Abberation farbige Ränder dieser Kreise. 
  
-==== Sphärische Abberation ==== 
- 
- 
-<WRAP group> 
-<WRAP 25% right> 
 {{ :d_optikundatomphysik:spherical_aberration_2.svg |}} {{ :d_optikundatomphysik:spherical_aberration_2.svg |}}
 Sphärische Abberation Sphärische Abberation
 +
 +{{ :d_optikundatomphysik:meridional_sagittalplane.png?400|}}
 +Astigmatismus von Michael Schmid, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4799508
 +
 +{{ :d_optikundatomphysik:lens_coma.svg |}}Koma an einer Sammellinse. Von Unbekannt, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lens_coma.png
 +
 +{{:d_optikundatomphysik:objektmikrometer4x.jpg?300|}} Bildfeldwölbung. Von Steffen Dietzel, CC BY-SA 3.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19702484
 </WRAP> </WRAP>
 +Dieser Fehler kommt dadurch zustande, dass der [[archiv:quasi-wikipedia:begriffe|Brechungsindex]] von der Wellenlänge des Lichtes abhängig ist. Für einen weißen Lichtstrahl ergeben sich also mehrere Brennpunkte, jeweils für jede Farbe einer. Dabei werden kürzere Wellenlängen in der Regel stärker gebrochen.  Betrachtet man schwarze und weiße Kreise durch eine Linse sieht man aufgrund der chromatischen Abberation farbige Ränder dieser Kreise.
  
 +==== Sphärische Abberation ====
  
-Auch bei der sphärischen Aberration kommt es zu verschiedenen Brennpunkten von Lichtstrahlen, den achsennahen und den achsenfernen Strahlen. Da der Brechungswinkel des Lichtes nach [[ergaenzungen:begriffe|Snellius]] von dem Einfallswinkel abhängt, werden die Strahlen unterschiedlich gebrochen und treffen dementsprechend in verschiedenen Punkten aufeinander. Achsenferne Strahlen haben eine kürzere Brennweite als achsennahe Strahlen. Da der Abbildungsfehler aufgrund der Öffnung des abbildenden Systems zustande kommt, nennt man ihn oft auch Öffnungsfehler.+ 
 + 
 +Auch bei der sphärischen Aberration kommt es zu verschiedenen Brennpunkten von Lichtstrahlen, den achsennahen und den achsenfernen Strahlen. Da der Brechungswinkel des Lichtes nach [[archiv:quasi-wikipedia:begriffe|Snellius]] von dem Einfallswinkel abhängt, werden die Strahlen unterschiedlich gebrochen und treffen dementsprechend in verschiedenen Punkten aufeinander. Achsenferne Strahlen haben eine kürzere Brennweite als achsennahe Strahlen. Da der Abbildungsfehler aufgrund der Öffnung des abbildenden Systems zustande kommt, nennt man ihn oft auch Öffnungsfehler.
 \\ \\
  
 ==== Astigmatismus ==== ==== Astigmatismus ====
-<WRAP group> 
-<WRAP right 30%> 
-{{ :d_optikundatomphysik:meridional_sagittalplane.png?400|}} 
-Astigmatismus von Michael Schmid, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4799508 
-</WRAP> 
  
-<WRAP group> 
-<WRAP 100%> 
- 
-</WRAP> 
  
 Dieser Fehler kommt zum Beispiel dann zustande, wenn der abzubildende Gegenstand weit von der optischen Achse entfehrnt ist - die Strahlen also sehr schräg zur optischen Achse einfallen. Objekte, die außerhalb der optischen Achse liegen, werden daher unscharf abgebildet.\\ Dieser Fehler kommt zum Beispiel dann zustande, wenn der abzubildende Gegenstand weit von der optischen Achse entfehrnt ist - die Strahlen also sehr schräg zur optischen Achse einfallen. Objekte, die außerhalb der optischen Achse liegen, werden daher unscharf abgebildet.\\
Line 51: Line 46:
 ==== Koma ==== ==== Koma ====
  
-<WRAP group> 
-<WRAP right 25%> 
-{{ :d_optikundatomphysik:lens_coma.svg |}}Koma an einer Sammellinse. Von Unbekannt - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lens_coma.png, CC BY-SA 3.0. 
-</WRAP> 
 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP 100%> <WRAP 100%>
Line 64: Line 55:
  
 ====Bildfeldwölbung==== ====Bildfeldwölbung====
-Werden verschiedene Lichtstrahlen, welche von verschiedenen Punkten des Objekts ausgehen betrachtet, so schneiden sie sich bekanntlich in verschiedenen Punkten die gemeinsa das Bild des Objekts ergeben. Üblicherweise wird dann ein flacher Schirm genutzt um dieses sichtbar zu machen. Tatsächlich liegen die Brennpunkte der einzelnen Lichtbündel aber nicht auf einer (senkrechten) Graden, sondern auf einem Kreisausschnitt. Dadurch kommt es auf einem graden Schirm zu einer unschärfe des äußeren Randes. 
  
-(Bild noch einfügen)+Werden verschiedene Lichtstrahlen, welche von verschiedenen Punkten des Objekts ausgehen betrachtet, so schneiden sie sich bekanntlich in verschiedenen Punkten die gemeinsam das Bild des Objekts ergeben. Üblicherweise wird dann ein flacher Schirm genutzt um dieses sichtbar zu machen. Tatsächlich liegen die Brennpunkte der einzelnen Lichtbündel aber nicht auf einer (senkrechten) Graden, sondern auf einem Kreisausschnitt. Dadurch kommt es auf einem graden Schirm zu einer unschärfe des äußeren Randes. 
  
 ====Verzeichnung==== ====Verzeichnung====
 +
 Dieser Fehler tritt dann auf, wenn eine Blende zusätlich in den Strahlengang vor oder hinter der Linse eingebracht wird. Vor der Linse führt sie zu einer tonnenartigen Verformung eines Karomusters, hinter der Linse zu einer kissenförmigen Verzeichnung. Dieser Fehler tritt dann auf, wenn eine Blende zusätlich in den Strahlengang vor oder hinter der Linse eingebracht wird. Vor der Linse führt sie zu einer tonnenartigen Verformung eines Karomusters, hinter der Linse zu einer kissenförmigen Verzeichnung.
 +Strahlen die nicht durch die Mitte gehen, werden gekrümmt wiedergegeben. Mancher kennt diese Verformungen auch aus der Fotographie, das Weitwinkelobjektiv (mit Schnittweite größer als Brennweite) oder Fischaugenobjektiv neigen zur tonnenförmigen Verzeichnung und das Teleobjektiv (Bauweite kürzer als Brennweite) zur kissenförmigen Verzeichnung. 
  
-(Bild noch einfügen)+ 
 +<WRAP group> 
 +<WRAP 50%> 
 +{{ :d_optikundatomphysik:geometrical_aberration_de.svg |}} 
 +Von Grafik: Joachim Bäcker 2006, Fantagu, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4442982 
 +</WRAP>
  
  
 ==== Möglichkeit die Linsenfehler zu unterdrücken==== ==== Möglichkeit die Linsenfehler zu unterdrücken====
-Um diese Linsenfehler auszugleichen oder zu unterdrücken gibt es zugehörige Maßnahmen. Da die wenigsten Fehler auf menschliche Ungenauigkeit und vielmehr auf der Physik selsbt beruhen, lassen sich die meisten Fehler jedoch lediglich reduzieren, nicht kompltt beheben.+ 
 +Um diese Linsenfehler auszugleichen oder zu unterdrücken gibt es zugehörige Maßnahmen. Da die wenigsten Fehler auf menschliche Ungenauigkeit und vielmehr auf der Physik selbst beruhen, lassen sich die meisten Fehler jedoch lediglich reduzieren, nicht kompltt beheben.
   * Chromatische Aberration: //Acromat//: Dabei handelt es sich um eine konexe und eine konkave Linse, welche miteinander verkittet sind und entsprechnd abgestimmte Brechungsindizes haben.   * Chromatische Aberration: //Acromat//: Dabei handelt es sich um eine konexe und eine konkave Linse, welche miteinander verkittet sind und entsprechnd abgestimmte Brechungsindizes haben.
   * Sphärische Abberation: Parabelförmige Linse   * Sphärische Abberation: Parabelförmige Linse
Line 82: Line 81:
  
 ====Anmerkung==== ====Anmerkung====
 +
 Diese Auflistung ist lediglich eine Auswahl häufig genannter Linsenfehler. Tatsächlich gibt es viele mehr, bedingt durch verschiedene Ursachen, von menschlichen Fehlern bis zu physikalischer Begrenztheit. Diese Auflistung ist lediglich eine Auswahl häufig genannter Linsenfehler. Tatsächlich gibt es viele mehr, bedingt durch verschiedene Ursachen, von menschlichen Fehlern bis zu physikalischer Begrenztheit.