Opis
P5.1.3.1 Sferyczna aberracja obrazu w soczewce
P5.1.3.2 Astygmatyzm oraz krzywizna pola obrazu w soczewce
P5.1.3.3 Zniekształcenia obrazu w soczewce (beczka i poduszka) oraz aberracja komatyczna
P5.1.3.4 Aberracja chromatyczna na obrazie soczewki
Soczewka sferyczna obrazuje tylko punkt w idealnym punkcie, gdy bieg promieni obrazujących przecina oś optyczną pod małymi kątami i kąt padania oraz kąt odbicia także są małe, gdy promień przechodzi przez soczewkę. Jako, że warunek ten jest spełniony w ograniczonym zakresie w praktyce, aberracje (defekty obrazu) są nieuniknione.
Doświadczenia P5.1.3.1 i P5.1.3.2 zajmują się aberracjami ostrości obrazu. W drodze propagacji równoległej do osi optycznej, promienie przyosiowe są scalane w innej odległości do promieni pozaosiowych. Efekt ten znany jako “aberracja sferyczna” jest szczególnie widoczny w soczewkach z ostrymi krzywiznami. Astygmatyzm i krzywizna pola mogą być obserwowane podczas obrazowania długich obiektów wąskimi wiązkami światła. Płaszczyzna ogniskowa jest w rzeczywistości powierzchnią zakrzywioną tak, że obraz na ekranie obserwacyjnym staje się coraz bardziej niewyraźny na krawędziach, gdy środek jest wyraźnie skupiony. Astygmatyzm jest zjawiskiem, w którym mocno ograniczony strumień światła nie produkuje obrazu punktowego, lecz dwie linie prostopadłe do siebie ze skończoną odległością w odniesieniu do osi.
Doświadczenie P5.1.3.3 bada aberracje skali. Blokujące promienie światła przez soczewką powoduje beczkowate zniekształcenie, tj. redukcja skali obrazu ze zwiększającym rozmiarem obiektu. Ekranowanie za soczewką skutkuje w aberracji poduszkowej. “Aberracja komatyczna” jest określeniem dla jednostronnego, pióropuszowego lub kropelkowego zniekształcenia obrazu podczas obrazowania strumieniem światła przechodzącym przez soczewkę pod kątem ostrym
Doświadczenie P5.1.3.4 bada aberracje chromatyczne. Są powodowane przez zmianę współczynnika załamania z długością fali i tym samym są nieuniknione podczas pracy ze światłem nie monochromatycznym.