نارسايي يک عدسي در رساندن پرتوهاي محوري از يک نقطه شي به نقطه متناظرش در فضاي تصوير ابيراهي کروي ناميده ميشود. هنگام شکست نور در سطح کروي پخشيدگي يا کدري تصوير روي ميدهد و چون عدسي از چنين سطوح کروي تشکيل شده است، اين ابيراهي در عدسي نيز روي ميدهد.
از آنجا که بسياري از عدسيهاي بکار رفته در ابزار اپتيکي براي متمرکز کردن پرتوهاي موازي فرودي يا خروجي بکار ميرود، براي اهداف مقايسهاي معمول است که ابيراهي پرتوهاي موازي ورودي را تعيين ميکنند.
ابيراهي کروي از چه چيزي ناشي ميشود؟
ابيراهي کروي به فاصله پرتو از محور اصلي بستگي ندارد، بلکه براي اجسام و تصاوير محوري نقطهاي هم وجود دارد. نقطه تصوير پيرامحوري با نقاط تصوير محوري که از شکست پرتوها از دهانههاي بزرگتر عدسي است، متفاوت ميباشد. اين ابيراهي حتي زماني که جسم در بينهايت قرار دارد، مشاهده ميشود و به اين علت است که هر کدام از سطوح ، شکست مساوي ندارند. در نتيجه بعد از شکست ، سطحي در فاصله ميان کانون پرتو پيرامحوري و کانون پرتو کناري ايجاد ميکنند.
انواع ابيراهي کروي
ابيراهي کروي طولي
پرتوهايي که نزديک به محور اصلي به عدسي ميرسند، بعد از شکست در نقطه دورتري از عدسي جمع ميشوند، در صورتيکه پرتوهاي دور از محور اصلي به علت شکست بيشتر در فاصله نزديکتري به عدسي ، جمع ميشوند. اختلاف بين اين دو حالت روي محور اصلي ، ابيراهي کروي طولي ناميده ميشود.
ابيراهي کروي عرضي
اگر امتداد پرتوهاي شکست يافته از عدسي را که در دو نقطه متفاوت جمع شدهاند، در نظر بگيريم، بر روي صفحه کانوني پيرامحوري که از محل دورترين نقطهاي که پرتوها جمع شدهاند، ميگذرد، اختلاف ارتفاع خواهيم داشت. به عبارتي اين دو امتداد صفحه کانوني پيرامحوري را در دو نقطه متفاوت قطع ميکند، اختلاف بين اين دو مقدار تحت عنوان ابيراهي کروي عرضي مطرح ميشود.
چگونه ميتوان دستگاهي ساخت که فاقد ابيراهي کروي باشد؟
در دستگاههاي نوري اغلب از عدسيهاي تخت_کوژ که سمت کوژ آن بسوي پرتوهاي ورودي موازي هستند، براي کاهش ابيراهي کروي استفاده ميشود و کمينه ابيراهي کروي در شرايطي رخ ميدهد که از هر کدام از سطوح شکست مساوي انجام شود.
هرگاه عدسيها را به صورت ترکيبي بکار ببريم، احتمال رفع ابيراهي کروي به واسطه اين واقعيت که عدسيهاي مثبت و منفي ايجاد ابيراهي مخالف ميکنند، بيشتر ميشود. کاربرد اين روش در عدسيهاي دوتايي چسبيده به هم است و آينههاي شلجمي يا آينههاي کروي مجهز به تيغههاي ورودي شکست فاقد ابيراهي کروي هستند.
منبع: دانشنامه رشد/خ