Aberration   수차

(2022-04-24)

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

  ㅇ 단일 파장(단색광)       : 단색 수차 (Monochromatic Aberration)
     - 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)
     - 상이 일그러지는 경우
        . 만곡 수차 (petzval field curvature)
        . 왜곡 수차 (distortion aberration)

     * 독일 수학자 루드비히 폰 자이델(Ludiwig von Seidel,1821~1896)이,
        . 1850년경,  결함을 체계적으로 해석하여 5가지 단색수차를 정의함 (자이델의 5 수차)


3. 수차의 정도(크고 작음)에 따른 대응

  ㅇ 수차 작음 : 파동성까지도 고려하여야 함
  ㅇ 수차 큼   : 대략 기하광학적으로 광선으로도 취급할 수 있음


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