Koma (Optik) - Coma (optics)

Optische Aberration
Unscharfes Bild eines Speichenziels Defokussieren

HartmannShack 1lenslet.svg Tilt Sphärische Aberration Astigmatismus Koma Verzerrung Petzval Feldkrümmung Chromatische Aberration
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Koma einer einzelnen Linse

In der Optik (insbesondere Teleskope ), die Koma ( / k m ə / ) oder komatischen Aberration , die in einem optischen System bezieht sich auf Aberration in der inhärenten bestimmten optischen Designs oder aufgrund von Unvollkommenheiten Linse oder andere Komponenten , die Ergebnisse in off- Achse Punktquellen wie Sterne verzerrt Erschienenen, erscheinen einen Schwanz haben ( Koma ) wie ein Komet . Insbesondere wird Koma als eine Variation der Vergrößerung über der Eintrittspupille definiert . In refraktiven oder diffraktiven optischen Systemen, insbesondere solchen, die einen weiten Spektralbereich abbilden, kann das Koma eine Funktion der Wellenlänge sein , in welchem ​​Fall es eine Form der chromatischen Aberration ist .

Überblick

Koma ist eine inhärente Eigenschaft von Teleskopen, die Parabolspiegel verwenden . Im Gegensatz zu einem sphärischen Spiegel wird ein Bündel paralleler Strahlen parallel zur optischen Achse perfekt auf einen Punkt fokussiert (der Spiegel ist frei von sphärischen Aberrationen ), unabhängig davon, wo sie auf den Spiegel treffen. Dies gilt jedoch nur, wenn die Strahlen parallel zur Parabelachse verlaufen. Wenn die einfallenden Strahlen in einem Winkel auf den Spiegel treffen, werden einzelne Strahlen nicht an demselben Punkt reflektiert. Wenn Sie einen Punkt betrachten, der nicht perfekt mit der optischen Achse ausgerichtet ist, trifft ein Teil des von diesem Punkt einfallenden Lichts in einem Winkel auf den Spiegel. Dadurch wird ein Bild, das sich nicht in der Mitte des Feldes befindet, keilförmig angezeigt. Je weiter außerhalb der Achse (oder je größer der Winkel ist, den der Punkt mit der optischen Achse einschließt), desto schlechter ist dieser Effekt. Dies führt dazu, dass Sterne ein Kometenkoma haben , daher der Name.

Zu den Schemata zur Reduzierung des Komas ohne Einführung einer sphärischen Aberration gehören optische Systeme von Schmidt , Maksutov , ACF und Ritchey-Chrétien . Korrekturlinsen, " Komakorrektoren " für Newtonsche Reflektoren , wurden entwickelt, die das Koma in Teleskopen unter 1: 6 reduzieren. Diese arbeiten mit einem Doppellinsensystem aus einer plankonvexen und einer plankonkaven Linse, die in einen Okularadapter eingebaut sind, der oberflächlich einer Barlow-Linse ähnelt .

Das Koma einer einzelnen Linse oder eines Linsensystems kann minimiert (und in einigen Fällen beseitigt) werden, indem die Krümmung der Linsenoberflächen entsprechend der Anwendung gewählt wird. Linsen, bei denen sowohl sphärische Aberration als auch Koma bei einer einzelnen Wellenlänge minimiert werden, werden als Bestform- oder aplanatische Linsen bezeichnet.

In der menschlichen Vision

Vertikales Koma ist die häufigste Aberration höherer Ordnung in den Augen von Patienten mit Keratokonus . Das Koma ist auch ein häufiges vorübergehendes Symptom für Hornhautverletzungen oder Schürfwunden. In diesem Fall verschwindet der Sehfehler allmählich, wenn die Hornhaut heilt.

Dies ist ein Vergleich des Komas in einem unkorrigierten 1: 3,9-Newtonschen Teleskop mit den Auswirkungen des Komas mit dem Baader Rowe Coma Corrector .

Siehe auch

Verweise

Externe Links