Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Optikte, küresel aberasyon (küresel bozulma) (İngilizcesi: spherical aberration- İngilizce kısaltması (SA)), küresel yüzeylere sahip elemanlara sahip optik sistemlerde bulunan bir sapma türüdür. Lensler ve kavisli aynalar başlıca örneklerdir çünkü bu şeklin üretimi daha kolaydır. Merkez dışında küresel bir yüzeye çarpan ışık ışınları, merkeze yakın gelenlerden daha fazla veya daha az kırılır veya yansıtılır. Bu sapma, optik sistemler tarafından üretilen görüntülerin kalitesini düşürür.
| Optik sapınç |
|---|
 Defokus
|
Alttaki örnek, küresel sapma üreten küresel yüzeylere sahip gerçek bir lensi göstermektedir: Farklı ışınlar, lensten sonra bir odak noktasında buluşmaz. Işınlar optik eksenden ne kadar uzaksa, optik eksenle kesiştikleri merceğe o kadar yakın olurlar (pozitif küresel sapma).
(Çizim biraz büyükçe yapılmıştır. )
Genel bakış
Küresel bir mercek, yalnızca kürenin yarıçapının, mercek malzemesinin kırılma indisine bölünmesine eşit bir yarıçapta düz olmayan bir noktaya sahiptir (yani, küresel sapma yoktur). Taç cam için tipik bir kırılma indisi değeri 1.5'tir (listeye bakınız), bu da küresel bir lensin alanının sadece yaklaşık %43'ünün (çapın %67'si) faydalı olduğunu gösterir. Genellikle, merceklerin ve aynaların küresel şekli nedeniyle odaklanmalarını idealden daha az yapan teleskopların ve diğer araçların kusurları olarak kabul edilir. Bu önemli bir etkidir, çünkü küresel şekillerin üretilmesi asferik olanlara göre çok daha kolaydır. Çoğu durumda, küresel sapmayı telafi etmek için birden fazla küresel eleman kullanmak, tek bir asferik lens kullanmaktan daha ucuzdur.
"Pozitif" küresel sapma, çevresel ışınların çok fazla büküldüğü anlamına gelir. "Negatif" küresel sapma, çevresel ışınların yeterince bükülmediği anlamına gelir.
Etki, çapın dördüncü kuvveti ile orantılı ve odak uzunluğunun üçüncü kuvveti ile ters orantılıdır, bu nedenle kısa odak oranlarında, yani "hızlı" lenslerde çok daha belirgindir.
Düzeltme
Lens sistemlerinde, dışbükey ve içbükey lens kombinasyonları kullanılarak veya asferik lensler veya aplanatik lensler kullanılarak sapmalar en aza indirilebilir.
Sapma düzeltmeli lens sistemleri genellikle sayısal ışın izleme ile tasarlanır. Basit tasarımlar için bazen küresel sapmayı en aza indiren parametreler analitik olarak hesaplanabilir. Örneğin, küresel yüzeyleri ve belirli bir nesne mesafesi o, görüntü mesafesi i ve kırılma indisi n olan tek bir lensten oluşan bir tasarımda, eğrilik yarıçaplarını ayarlayarak küresel sapmayı en aza indirebiliriz. 
ve 
lensin ön ve arka yüzeylerinin
![image]()
Yarıçapların işaretleri Kartezyen işaret geleneğini takip eder.
f/10 daha kısa odak oranlarına sahip küresel aynalar kullanan küçük teleskoplar için, uzak bir nokta kaynağından (bir yıldız gibi) gelen ışığın tümü aynı noktaya odaklanmaz. Özellikle aynanın iç kısmına çarpan ışık, aynaya dış kısma çarpan ışıktan daha uzağa odaklanır. Sonuç olarak, görüntü, sapma yokmuş gibi keskin bir şekilde odaklanamaz. Küresel sapma nedeniyle, odak oranı f/10 düşük olan teleskoplar genellikle küresel olmayan aynalarla veya düzeltici merceklerle yapılır.
Küresel sapma, asferik yüzeyli lensler yapılarak ortadan kaldırılabilir. Descartes, yüzeyleri iyi seçilmiş Kartezyen ovaller olan (merkezi simetri ekseni etrafında dönen) lenslerin, ışığı eksen üzerindeki bir noktadan veya eksen yönünde sonsuzdan mükemmel bir şekilde görüntüleyebildiğini gösterdi. Böyle bir tasarım, uzak bir kaynaktan gelen ışığın tamamen sapmasız odaklanmasını sağlar.
2018'de, Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi ve Meksika'daki Monterrey Teknoloji ve Yüksek Eğitim Enstitüsü'nün lisansüstü öğrencileri olan Rafael G. González-Acuña ve Héctor A. Chaparro-Romo, küresel sapmayı ortadan kaldıran bir lens yüzeyi için kapalı bir formül buldu. Denklemleri, diğer yüzeyin herhangi bir şekle sahip olduğu bir merceğin bir yüzeyi için bir şekil belirtmek için uygulanabilir.
Sapma noktası çapının tahmini
Küresel sapma nedeniyle odaklanan noktanın çapını tahmin etmenin birçok yolu ışın optiğine dayanır. Ancak ışın optiği, ışığın bir elektromanyetik dalga olduğunu düşünmez. Bu nedenle enterferans etkilerinden dolayı sonuçlar yanlış olabilir.
Coddington gösterimi
Sadece ince lensler için geçerli olan ışın optiğine dayalı oldukça basit bir formalizm Coddington notasyonudur. Aşağıda n, merceğin kırılma indisidir, o nesne mesafesidir, i görüntü mesafesidir, h en dıştaki ışının merceğe girdiği optik eksenden olan mesafedir, ilk lens yarıçapıdır, ikinci lens yarıçapıdır ve f lensin odak uzaklığıdır. h mesafesi, açık açıklığın yarısı olarak anlaşılabilir.
Şekil, s ve konum, p için Coddington faktörlerini kullanarak,
![{\displaystyle {\begin{aligned}s&={\frac {R_{2}+R_{1}}{R_{2}-R_{1}}}\\[8pt]p&={\frac {i-o}{i+o}},\end{aligned}}}](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkzYVd0cGJXVmthV0V1YjNKbkwyRndhUzl5WlhOMFgzWXhMMjFsWkdsaEwyMWhkR2d2Y21WdVpHVnlMM04yWnk4eE5UTmxNRGc1TVdZNVl6QXlZelF4T1RFMk5EVTFZV1kzTldVMU16UTBOVFExTm1OalpXVXouc3Zn.svg)
uzunlamasına küresel sapmayı:
Odak uzaklığı f, uzunlamasına küresel sapmadan, LSA'dan çok daha büyükse, o zaman odak noktasının çapına karşılık gelen enine küresel sapma, TSA ile verilir.
Ayrıca bakınız
- akromatik lens
- Hubble uzay teleskobu
- Maksutov teleskopu
- parabolik reflektör
- Ritchey-Chrétien teleskopu
- Schmidt düzeltici plaka
- Yumuşak Odak
Kaynakça
- ^ Villarino. "Descartes' perfect lens". arXiv:0704.1059 $2.
- ^ . PetaPixel. 5 Temmuz 2019. 5 Temmuz 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Temmuz 2019.
- ^ González-Acuña (2018). "General formula for bi-aspheric singlet lens design free of spherical aberration". Applied Optics. 57 (31): 9341-9345. doi:10.1364/AO.57.009341. (PMID) 30461981. 13 Kasım 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 13 Kasım 2021.
- ^ Liszewski (7 Ağustos 2019). "A Mexican Physicist Solved a 2,000-Year Old Problem That Will Lead to Cheaper, Sharper Lenses". Gizmodo. 7 Ağustos 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Ağustos 2019.
- ^ a b Smith (1922). "Spherical Aberration in thin lenses". Scientific Papers of the Bureau of Standards. 18: 559-584. doi:10.6028/nbsscipaper.127. 13 Kasım 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 13 Kasım 2021. Kaynak hatası: Geçersiz
<ref>etiketi: "Smith" adı farklı içerikte birden fazla tanımlanmış (Bkz: )
Dış bağlantılar
- Vanwalree.com adresinde küresel sapma 23 Temmuz 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., PA van Walree, 28 Ocak 2007'de görüntülendi.
- http://www.telescope-optics.net/spherical1.htm 13 Kasım 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- Acuña-Romo denklemi üzerine İngilizce olmayan makaleler: İspanyolca, Almanca, İtalyanca, Rusça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Optikte kuresel aberasyon kuresel bozulma Ingilizcesi spherical aberration Ingilizce kisaltmasi SA kuresel yuzeylere sahip elemanlara sahip optik sistemlerde bulunan bir sapma turudur Lensler ve kavisli aynalar baslica orneklerdir cunku bu seklin uretimi daha kolaydir Merkez disinda kuresel bir yuzeye carpan isik isinlari merkeze yakin gelenlerden daha fazla veya daha az kirilir veya yansitilir Bu sapma optik sistemler tarafindan uretilen goruntulerin kalitesini dusurur gtd Optik sapincDefokus Egim sapmasi Tilt Kuresel sapinc Astigmatizm Koma Distorsiyon Petzval alan egriligi Renkser sapincUstte kuresel sapma olmayan mukemmel bir mercegin tasviri vardir gelen tum isinlar odak noktasina odaklanir Alttaki ornek kuresel sapma ureten kuresel yuzeylere sahip gercek bir lensi gostermektedir Farkli isinlar lensten sonra bir odak noktasinda bulusmaz Isinlar optik eksenden ne kadar uzaksa optik eksenle kesistikleri mercege o kadar yakin olurlar pozitif kuresel sapma Cizim biraz buyukce yapilmistir Bir icbukey kuresel aynaya carpan isigin kuresel sapmasi Genel bakisKuresel bir mercek yalnizca kurenin yaricapinin mercek malzemesinin kirilma indisine bolunmesine esit bir yaricapta duz olmayan bir noktaya sahiptir yani kuresel sapma yoktur Tac cam icin tipik bir kirilma indisi degeri 1 5 tir listeye bakiniz bu da kuresel bir lensin alaninin sadece yaklasik 43 unun capin 67 si faydali oldugunu gosterir Genellikle merceklerin ve aynalarin kuresel sekli nedeniyle odaklanmalarini idealden daha az yapan teleskoplarin ve diger araclarin kusurlari olarak kabul edilir Bu onemli bir etkidir cunku kuresel sekillerin uretilmesi asferik olanlara gore cok daha kolaydir Cogu durumda kuresel sapmayi telafi etmek icin birden fazla kuresel eleman kullanmak tek bir asferik lens kullanmaktan daha ucuzdur Pozitif kuresel sapma cevresel isinlarin cok fazla bukuldugu anlamina gelir Negatif kuresel sapma cevresel isinlarin yeterince bukulmedigi anlamina gelir Etki capin dorduncu kuvveti ile orantili ve odak uzunlugunun ucuncu kuvveti ile ters orantilidir bu nedenle kisa odak oranlarinda yani hizli lenslerde cok daha belirgindir Negatif ust sira sifir orta sira ve pozitif kuresel sapma alt sira ile odaklanmis bir isin boyunca boyuna kesitler Lens solda DuzeltmeLens sistemlerinde disbukey ve icbukey lens kombinasyonlari kullanilarak veya asferik lensler veya aplanatik lensler kullanilarak sapmalar en aza indirilebilir Sapma duzeltmeli lens sistemleri genellikle sayisal isin izleme ile tasarlanir Basit tasarimlar icin bazen kuresel sapmayi en aza indiren parametreler analitik olarak hesaplanabilir Ornegin kuresel yuzeyleri ve belirli bir nesne mesafesi o goruntu mesafesi i ve kirilma indisi n olan tek bir lensten olusan bir tasarimda egrilik yaricaplarini ayarlayarak kuresel sapmayi en aza indirebiliriz R1 displaystyle R 1 ve R2 displaystyle R 2 lensin on ve arka yuzeylerinin R1 R2R1 R2 2 n2 1 n 2 i oi o displaystyle frac R 1 R 2 R 1 R 2 frac 2 left n 2 1 right n 2 left frac i o i o right Yaricaplarin isaretleri Kartezyen isaret gelenegini takip eder Negatif ust sira sifir orta sira ve pozitif kuresel sapmaya alt sira sahip bir sistem tarafindan goruntulenen nokta kaynagi Ortadaki sutun odaklanmis goruntuyu soldaki sutunlar ice dogru odaklanmayi gosterir ve sagdaki sutunlar disa dogru odaklanmayi gosterir f 10 daha kisa odak oranlarina sahip kuresel aynalar kullanan kucuk teleskoplar icin uzak bir nokta kaynagindan bir yildiz gibi gelen isigin tumu ayni noktaya odaklanmaz Ozellikle aynanin ic kismina carpan isik aynaya dis kisma carpan isiktan daha uzaga odaklanir Sonuc olarak goruntu sapma yokmus gibi keskin bir sekilde odaklanamaz Kuresel sapma nedeniyle odak orani f 10 dusuk olan teleskoplar genellikle kuresel olmayan aynalarla veya duzeltici merceklerle yapilir Kuresel sapma asferik yuzeyli lensler yapilarak ortadan kaldirilabilir Descartes yuzeyleri iyi secilmis Kartezyen ovaller olan merkezi simetri ekseni etrafinda donen lenslerin isigi eksen uzerindeki bir noktadan veya eksen yonunde sonsuzdan mukemmel bir sekilde goruntuleyebildigini gosterdi Boyle bir tasarim uzak bir kaynaktan gelen isigin tamamen sapmasiz odaklanmasini saglar 2018 de Meksika Ulusal Ozerk Universitesi ve Meksika daki Monterrey Teknoloji ve Yuksek Egitim Enstitusu nun lisansustu ogrencileri olan Rafael G Gonzalez Acuna ve Hector A Chaparro Romo kuresel sapmayi ortadan kaldiran bir lens yuzeyi icin kapali bir formul buldu Denklemleri diger yuzeyin herhangi bir sekle sahip oldugu bir mercegin bir yuzeyi icin bir sekil belirtmek icin uygulanabilir Sapma noktasi capinin tahminiKuresel sapma nedeniyle odaklanan noktanin capini tahmin etmenin bircok yolu isin optigine dayanir Ancak isin optigi isigin bir elektromanyetik dalga oldugunu dusunmez Bu nedenle enterferans etkilerinden dolayi sonuclar yanlis olabilir Coddington gosterimi Sadece ince lensler icin gecerli olan isin optigine dayali oldukca basit bir formalizm Coddington notasyonudur Asagida n mercegin kirilma indisidir o nesne mesafesidir i goruntu mesafesidir h en distaki isinin mercege girdigi optik eksenden olan mesafedir R1 displaystyle R 1 ilk lens yaricapidir R2 displaystyle R 2 ikinci lens yaricapidir ve f lensin odak uzakligidir h mesafesi acik acikligin yarisi olarak anlasilabilir Sekil s ve konum p icin Coddington faktorlerini kullanarak s R2 R1R2 R1p i oi o displaystyle begin aligned s amp frac R 2 R 1 R 2 R 1 8pt p amp frac i o i o end aligned uzunlamasina kuresel sapmayi LSA 18n n 1 h2i2f3 n 2n 1s2 2 2n 2 sp 3n 2 n 1 2p2 n3n 1 displaystyle mathrm LSA frac 1 8n n 1 cdot frac h 2 i 2 f 3 left frac n 2 n 1 s 2 2 2n 2 sp 3n 2 n 1 2 p 2 frac n 3 n 1 right Odak uzakligi f uzunlamasina kuresel sapmadan LSA dan cok daha buyukse o zaman odak noktasinin capina karsilik gelen enine kuresel sapma TSA ile verilir TSA hiLSA displaystyle mathrm TSA frac h i mathrm LSA Ayrica bakinizakromatik lens Hubble uzay teleskobu Maksutov teleskopu parabolik reflektor Ritchey Chretien teleskopu Schmidt duzeltici plaka Yumusak OdakKaynakca Villarino Descartes perfect lens arXiv 0704 1059 2 PetaPixel 5 Temmuz 2019 5 Temmuz 2019 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 10 Temmuz 2019 Gonzalez Acuna 2018 General formula for bi aspheric singlet lens design free of spherical aberration Applied Optics 57 31 9341 9345 doi 10 1364 AO 57 009341 PMID 30461981 13 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 13 Kasim 2021 Liszewski 7 Agustos 2019 A Mexican Physicist Solved a 2 000 Year Old Problem That Will Lead to Cheaper Sharper Lenses Gizmodo 7 Agustos 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Agustos 2019 a b Smith 1922 Spherical Aberration in thin lenses Scientific Papers of the Bureau of Standards 18 559 584 doi 10 6028 nbsscipaper 127 13 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 13 Kasim 2021 Kaynak hatasi Gecersiz lt ref gt etiketi Smith adi farkli icerikte birden fazla tanimlanmis Bkz Kaynak gosterme Dis baglantilarVanwalree com adresinde kuresel sapma 23 Temmuz 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde PA van Walree 28 Ocak 2007 de goruntulendi http www telescope optics net spherical1 htm 13 Kasim 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde Acuna Romo denklemi uzerine Ingilizce olmayan makaleler Ispanyolca Almanca Italyanca Rusca