WikiDer > Apochromat
unter einem Apochromat oder apochromatisches Linsensystem (griechisch für frei von Farben, farblos) versteht man ein optisches System, wie z objektiv, bei dem die chromatische Abweichung wurde so weit wie möglich korrigiert, damit die Brennweite so wenig wie möglich Wellenlänge hängt davon ab. Im ursprünglichen Sinne ist ein apochromatisches Linsensystem berechnet, dass die Brennweite für drei Wellenlängen im sichtbaren Bereich gleich ist, während für die einfacheren achromat nur für zwei Wellenlängen. Zu diesem Zweck für die Linsen eines Apochromaten werden mindestens drei verschiedene Glasarten verwendet.
Operation
Durch eine Linse sind die Lichtstrahlen je nach Wellenlänge nicht alle gleich stark gebrochen (siehe auch Streuung), damit sie nicht im exakt gleichen Pixel landen. Unschärfe und Farbsäume werden erzeugt. Dieser Bildfehler wird chromatische Abweichung erwähnt.
Der Betrieb von a achromatisch Linsensystem basiert auf der Tatsache, dass das Verhältnis zwischen Brechungsindex und Streuung für verschiedene optische brille ist anders, was durch ihre unterschiedlichen beschrieben wird Abbe-Nummern. Wenn dieses Verhältnis gleich wäre, wäre es nicht möglich, die chromatische Aberration von Linsensystemen zu korrigieren. Der Restfarbfehler eines Achromaten wird durch ein Maß beschrieben, das die Differenz der Brennweiten bei drei Wellenlängen beschreibt, das sogenannte Sekundärspektrum.
Durch die Verwendung von mindestens drei Glasarten kann das Sekundärspektrum stark reduziert werden. Dazu muss mindestens eine Linse optisches Glas (oder anderes Material) mit besonderen Dispersionseigenschaften, wie z Fluorit, Langkronenglas (Fluorkronenglas) oder kurzes Flintglas. Langkronenglas hat eine hohe Teildispersion im kurzwelligen (blauen) Teil der Spektrum, dh der Brechungsindex hängt dort viel stärker von der Wellenlänge ab als im langwelligen (roten) Teil des Spektrums. Kurzwelliges Glas hingegen weist im kurzwelligen Bereich eine relativ geringe Teildispersion auf. Solche Spezialgläser sind notwendig, um das Sekundärspektrum zu beeinflussen. Bei gewöhnlichen Gläsern hängt die Teildispersion eng mit der Gesamtdispersion zusammen (Abbe-Zahl). Mit solchen Gläsern allein kann das Sekundärspektrum nicht wesentlich eliminiert werden.
Da sich die Brechungsindizes der verfügbaren Materialien nicht ausreichend unterscheiden, sind für eine vollständige Eliminierung des Sekundärspektrums stark gekrümmte Oberflächen erforderlich, was wiederum andere Abbildungsfehler verursacht und die effektive Lichtintensität einschränkt. Ein weiterer Nachteil der apochromatischen Korrektur ist der Preis. Da für viele Anwendungen eine apochromatische Korrektur nicht unbedingt erforderlich ist, gibt man sich oft mit einer deutlichen Reduzierung des Sekundärspektrums zufrieden, anstatt es vollständig zu eliminieren. Solche Linsensysteme sind manchmal Halbapochromate erwähnt, aber oft wird nicht unterschieden und sie sind es auch Apochromate erwähnt.
Astronomie
Der klassische Weg, Restfarbfehler von Kontaktlinsen zu eliminieren, wie z Linsenteleskope, zu vermeiden, sollte im Verhältnis zu den stehen Öffnung immer längere Brennweiten. Passen Sie den Bedarf an kompakteren und helleren Teleskopen an (f/8 oder kürzer) führte zur Nachfrage nach den deutlich teureren Apochromaten. Diese bestehen in der Regel aus drei Linsen, von denen zwei oder drei miteinander verkittet oder auch geölt werden können. Bei größeren Teleskopen ist die Verwendung eines Apochromaten günstiger Spiegel benutzen. Diese haben überhaupt keine chromatische Aberration.
Mikroskopie
Da drüben Mikroskopobjektive bei hohen Vergrößerungen immer mit großer Blende (Numerische Apertur) Arbeite, um genug zu bekommen Auflösung die chromatische Aberration ist hier sehr störend. Die Entwicklung apochromatischer Objektive durch Zeiss bot hier eine große Verbesserung. Mikrofotografie stellt zusätzliche Anforderungen an die Ebenheit der Bildebene, auch entlang der Kanten. Objektive, die dies auch bieten, heißen Planapochromate; diese wurden 1938 von Zeiss entwickelt.
Fotografie und Betrachter
In dem Fotografie Objektive mit (teil-)korrigiertem Sekundärspektrum werden oft durch die Abkürzung „Apo“ gekennzeichnet. Dies betrifft in erster Linie hochwertige, helle Teleobjektive. Besonders bei Aufnahmen mit großen Membranöffnung Hier wird eine deutlich bessere Bildqualität erreicht. Diese Objektive sind jedoch selten echte Apochromate. Eine starke Korrektur des Sekundärspektrums macht nur dann Sinn, wenn das andere Bildfehler in ähnlichem Umfang korrigiert werden. Dies ist jedoch viel schwieriger zu erreichen, was ein solches Objektiv teuer macht. Nur etwas für diejenigen, die eine solche Bildqualität in der Praxis für sinnvoll halten.
Hersteller wie Zeiss, Leica, Nikon und andere liefern bestimmte Ferngläser, die auch apochromatische Technologie verwenden. Diese Viewer sind etwas schwerer als vergleichbare ohne APO und deutlich teurer. Die bessere Farbqualität und der höhere Kontrast liegen auf der Hand und sind bei astronomischen Beobachtungen fast unverzichtbar.