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第八章 轴外像差 ? 一、轴外像差综述 ? 二、正弦条件与等晕条件 ? 三、彗差 ? 四、像散和像面弯曲 ? 五、畸变 8-1 轴外像差概述 ? 主光线 ：某视场点发出的通过入瞳中心的实际光线 第一近轴光线 ：轴上物点 A 发出的通过入瞳边缘点的“近轴”光线 第二近轴光线 ：轴外某视场点发出的通过入瞳中心的“近轴”光线 子午平面 ：包含物点和光轴的平面称子午平面 弧矢平面 ：包含主光线并与子午平面垂直的平面称弧矢平面 辅轴 ：轴外点和球心的连线称为该折射球面的辅轴 上光线 ：轴外点发出通过某孔径带上边缘的光线称某孔径带的上光线 下光线 ：轴外点发出通过某孔径带下边缘的光线称某孔径带的下光线 前光线 ：轴外点发出通过某孔径带前边缘的光线称某孔径带的前光线 后光线 ：轴外点发出通过某孔径带后边缘的光线称某孔径带的后光线 轴外像差 窄光束像差： 像散、场曲和畸变 宽光束像差： 球差和彗差 五种像差： 球差、彗差、像散、场曲和畸变 ? 设轴上物点 A→A 能以任意宽光束完善成像， 则垂轴方向的近轴轴外点 B→B 也能以宽光束 完善成像需满足的条件称 正弦条件 。 近轴轴外点 : 离光轴很近的轴外点 8-2 正弦条件和等晕条件 证 明 正 弦 条 件 图 8-3 正弦条件： 正弦条件化为： ? 正弦条件分析 等晕成像和等晕条件 ? 实际由于球差存在，只能要求近轴轴外点具有 和轴上点 A 相同的成像缺陷。此时称 等晕成像 ， 需要满足的条件称 等晕条件 1 sin sin ? ? ? ? p p l L l l U n U n ? y l l l L B A p p ? ? ? sin sin U n U n y y e e ? e y y ? ? 推导过程不要求 当球差为零时，等晕条件化为正弦条件。 ? 正弦差与孔阑位置有关，当球差不为零 时，可以找到某孔阑位置使正弦差为零。 ? 正弦差表征光学系统不满足等晕条件的 程度。当正弦差不为零时，轴外点存在 彗差。 § 8.4
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