V:象差 球面象差 对于透镜轴线上的物点，球面透镜并不能形成一个象点，实际所成的象是一个与透镜轴 重合的线段。这样对观察屏来说，象“聚焦”就没有确定的位置。反之，沿轴线微移物点， 则象点依然保持聚焦。能保持成象清晰的这一段移动范围，我们称之为景深。 1.把焦距为18mm的双凸透镜置于白炽灯光源前（约30cm处）。在一个元件支架上吸附一 片锋利的剃刀刀片，并将它放置在透镜的右侧。调整支架位置使刀片锋刃在透镜的焦平 面内，透镜在刀片上成象一小圆点。 2.仔细调整支架上的刀刃位置，使得刀刃位于焦点的中央。在刀片的右侧放一个观察屏， 观察图象，所看到的象应类似于图3.1中的某一图象。前后微移装有刀片的支架，并观 察图象的变化。由于刀刃一般不是非常锋利，所观察到的图象仅类似于图3.1。这一技 术就是透镜的傅科刀口检验。试解释图象的成因是由于球面象差。用焦距为48mm的透 镜重复实验。 near paraxial focus between near marginal focus Figure 3.1 3.将可调光阑放置在被测透镜前，靠近透镜。调整光阑的大小，观察图象的变化。可以发 现光阑孔径越小，焦点质量越好。把十字箭头目标放置在光源和可变光阑之间，可以观 察到随着光阑变小，聚焦的象点越来越清晰。所以，景深的变化与光阑孔径大小成反比， 这是所有摄影者所熟知的现象。 彗形象差 球面透镜轴外一物点通过透镜成象，其象沿三维方向均扩展。透镜在垂直于其轴的平面 内扩展点象的现象称之为彗形象差。 1.把焦距为48mm的透镜置于光源的右侧，焦距为18mm的透镜置于前一透镜的左侧约 5cm处。 2.把观察屏放置于右侧远端。调整各器件的位置，使得在观察屏上呈现一清晰的小象点。 3.沿垂直于光具座方向仔细移动装有焦距为18m透镜的支架，并观察所成的象，象点将 变成彗星形光斑，这就是由彗形象差引起的。 象散 象散是类似彗形象差的一种失真变形现象，它是透镜对轴外一物点在平行于其轴的方向 扩展点象的现象。 1.观察象散的实验布局，与观察彗形象差的第一步相同。 2.将焦距为18mm的透镜偏离中心，前后移动观察屏，可以看到屏上的象由一个椭圆逐渐 变成一个弥散的畸变的圆形，最后再变为一个垂直于第一个椭圆的椭圆。8 Ⅴ：象差 球面象差 对于透镜轴线上的物点，球面透镜并不能形成一个象点，实际所成的象是一个与透镜轴 重合的线段。这样对观察屏来说，象“聚焦”就没有确定的位置。反之，沿轴线微移物点， 则象点依然保持聚焦。能保持成象清晰的这一段移动范围，我们称之为景深。 1． 把焦距为 18mm 的双凸透镜置于白炽灯光源前（约 30cm 处）。在一个元件支架上吸附一 片锋利的剃刀刀片，并将它放置在透镜的右侧。调整支架位置使刀片锋刃在透镜的焦平 面内，透镜在刀片上成象一小圆点。 2． 仔细调整支架上的刀刃位置，使得刀刃位于焦点的中央。在刀片的右侧放一个观察屏， 观察图象，所看到的象应类似于图 3.1 中的某一图象。前后微移装有刀片的支架，并观 察图象的变化。由于刀刃一般不是非常锋利，所观察到的图象仅类似于图 3.1。这一技 术就是透镜的傅科刀口检验。试解释图象的成因是由于球面象差。用焦距为 48mm 的透 镜重复实验。 3． 将可调光阑放置在被测透镜前，靠近透镜。调整光阑的大小，观察图象的变化。可以发 现光阑孔径越小，焦点质量越好。把十字箭头目标放置在光源和可变光阑之间，可以观 察到随着光阑变小，聚焦的象点越来越清晰。所以，景深的变化与光阑孔径大小成反比， 这是所有摄影者所熟知的现象。 彗形象差 球面透镜轴外一物点通过透镜成象，其象沿三维方向均扩展。透镜在垂直于其轴的平面 内扩展点象的现象称之为彗形象差。 1． 把焦距为 48mm 的透镜置于光源的右侧，焦距为 18mm 的透镜置于前一透镜的左侧约 5cm 处。 2． 把观察屏放置于右侧远端。调整各器件的位置，使得在观察屏上呈现一清晰的小象点。 3． 沿垂直于光具座方向仔细移动装有焦距为 18mm 透镜的支架，并观察所成的象，象点将 变成彗星形光斑，这就是由彗形象差引起的。 象散 象散是类似彗形象差的一种失真变形现象，它是透镜对轴外一物点在平行于其轴的方向 扩展点象的现象。 1． 观察象散的实验布局，与观察彗形象差的第一步相同。 2． 将焦距为 18mm 的透镜偏离中心，前后移动观察屏，可以看到屏上的象由一个椭圆逐渐 变成一个弥散的畸变的圆形，最后再变为一个垂直于第一个椭圆的椭圆