Изучение продольной сферической аберрации линз

Продольная сферическая аберрация обусловлена тем, что различные кольцевые зоны линзы для непараллельных поверхностей имеют различное главное фокусное расстояние и, следовательно, различные значения F при заданном а₁.

Собрать схему согласно рис. 32.

Рис. 32

Установить жёлтый светофильтр. Линзу 3 поставить так, сетка 2 осветителя 1 находилась в её фокусе. Исследуемую линзу 5 придвинуть вплотную к линзе коллиматора 3, предварительно установив диафрагму 4 наименьшего диаметра. Перемещая экран 6, получить резкое изображение сетки. Записать деление по шкале оптической скамьи N_o, соответствующее положению экрана.

Устанавливая последовательно различные диафрагмы и добиваясь для каждой резкого изображения сетки на экране, определить N₁, N₂,.., N_i. Принимая расстояние от линзы до изображения сетки при наименьшей диафрагме (параксиальные лучи) за фокусное расстояние изучаемой линзы (F_o), определить величину предельной сферической аберрации для данного а₁:

.

Построить график зависимости  от диаметров диафрагмы.

Контрольные вопросы и задания

1. Привести примеры использования собирающих и рассеивающих линз с малыми и большими фокусными расстояниями.

2. Рассказать о правилах построения изображений в различных линзах.

3. Написать и объяснить формулу тонкой линзы. Для каких лучей она применима?

4. Дать определение оптического центра, оптической оси, фокуса, фокусного расстояния, фокальной плоскости, оптической силы линзы.

5. Как найти поперечное увеличение и продольное сжатие изображения?