由轴上无限远的物点发出的一束与光轴平行的光线,与第一个平面垂直不发生折 射,进入透镜内部仍为一平行光束。当遇到第二个球面时要产生折射。对不同入射高度 (h)的光线经光路计算公式计算后可知,它们的折射光线和光轴的交点到球面顶点的 距离L1……L4,随入射高度h的增加而减小。而且h越大,L′减小得越迅速。如图1-5 中的曲线所示。 通常用不同入射高的光线和光轴的交点到理想像点的距离8L′来表示轴上点球差的 大小,L′称为轴向球差或简称为球差。其表示式为 图1-5 8L′=L-1 (1-3) 8L的符号规则是:以理想像点为起点,计算到实际光线和光轴的交点,向右为正, 拘左为负。 图1-5中标注了最大入射高的光线的球差。为了说明整个光束的球差情况,可以用 球差与入射高h之间的关系曲线(8L-h)来表示,该曲线称为球差曲线 当存在球差时,不同像平面位置得到的像点图形如下。当像平面在图1-5中位置I 时,光线的弥散图形为一个周围带有亮圈的圆斑;当像平面逐渐往右移时,弥散图形的 面积逐渐缩小,亮度增大,并且除了四周的亮圈而外,中心开始出现亮斑;当像平面到 达位置I时,弥散图形的面积最小,亮度最大,称为“最小弥散圆”y当像平面继续往 右移动,弥散图形周围的亮圈逐渐消失,到达位置后,如果像平面再往右移,则弥散 图形的面积很快扩大,亮度迅速减小,最后中央亮斑消失。 轴上点的单色像差只有球差。对包含各色光线的白光来说,轴上点除球差而外,还 有轴向色差。 12.2轴外点单色像差的分类 讨论轴上点单色像差吋,由于共轴系统对称于光轴,当物点位在光轴上时,光轴就 是整个光束的对称轴线,通过光轴的任意截面内的光束结构都是相同的,故可用过光轴 的某一截面的平面光束结构代表整个光束结构。因而球差曲线能够表示轴上点的光束结 构,它就代表了系统轴上物点的成像质量。轴外物点的光束结构就要复杂得多 如图1-6所示,由无限远轴外点发出的一束平行光线,投射在透镜O上,经透镛折 射以后出现像差。此时出射光束不再仔在对称轴线,而只存在一个对称面,它就是通过