Aberration   수차

(2022-09-09)

수차론, 색 수차, 구면 수차, 자이델 광학


1. 수차 (Aberration)

  ㅇ 영어 뜻으로는, `일탈`,`이상`,`착란` 등을 의미

  ㅇ 광학계(렌즈 등)에서 이 완전히 한 점에 모이지 않고 약간의 벗어남을 말함
     - 광선 취급을 sin θ ≒ θ로 단순하게 가정하는 경우(근축광학)와 실제 경우와의 차이

  ㅇ 결상 결함의 정도
     - 한 점으로 수렴하지 않는 결상(imaging) 저하
     - 수렴하지 못하는 편차를 말함
     - 일반적으로, 광학계가 만든 상을 퍼지게 함


2. 수차 구분 

  ㅇ 색 수차 (Chromatic Aberration)  :  굴절파장에 의존함에 따라 발생됨
     - 상점 위치가 파장에 의존하는 특성
        . 다른 색의 광선이 다른 점에 모임 (다른 색깔은 다른 초점을 갖음)

  ㅇ 단색 수차 (Monochromatic Aberration)  :  단일 파장(단색광)에 만 관계됨
     - 상을 흐리게 하는 경우 
        . 구면 수차 (spherical aberration)
           .. 단일 물체점에서 나와, 매질 면에서 굴절광선들이,
           .. 각각 다른 거리에서 광축과 교차되어,
           .. 단일 상점을 형성 못하는 것을 말함
        . 코마 (coma)
        . 비점 수차 (astigmatism)
     - 상을 일그러지게 하는 경우
        . 만곡 수차 (petzval field curvature)
        . 왜곡 수차 (distortion aberration)
           .. 물체의 높이에 따른 횡배율의 변화

     * 독일 수학자 루드비히 폰 자이델(Ludiwig von Seidel,1821~1896)이,
        . 1850년경,  결함을 체계적으로 해석하여 5가지 단색수차를 정의함 (자이델의 5 수차)
        . 또한, 이러한 수차에, 굴절률,조리개의 직경,시야각이 어떤 영향을 주는가를 보여줌



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