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光学玻璃中关于消除色差的相关介绍

浏览量:  日期:2016/5/17 13:51:23

复消色差 (APOchromatic) :可以想象,如果某种材料随波长变化折射率的数值可以任意控制,那么我们就能够设计出完全没有色差的镜头。可惜,材料的色散是不能任意控制的。我们退一步设想,如果能够将可见光波段分为蓝-绿、绿-红两个区间,而这两个区间能够分别施用消色差技术,二级光谱就能够基本消除。

但是,经过计算证明:如果对绿光与红光消色差,那么蓝光色差就会变得很大;如果对蓝光与绿光消色差,那么红光色差就会变得很大。理论计算为复消色差找到了途径,如果制造凸透镜的低折射率材料蓝光对绿光的部分相对色差恰好与制造凹透镜的高折射率材料的部分相对色差相同,那么实现蓝光与红光的消色差之后,绿光的色差恰好消除。

这个理论指出了实现复消色差的正确途径,就是寻找一种特殊的光学材料,它的蓝光对红光的相对色散应当很低、而蓝光对绿光的部分相对色散应当很高且与某种高色散材料相同。萤石就是这样一种特殊材料,它的色散非常低(阿贝数高达95.3),而部分相对色散与许多光学玻璃接近。 荧石(即氟化钙,分子式CaF2)折射率比较低(ND=1.4339),微溶于水(0.0016g/100g水),可加工性与化学稳定性较差,但是由于它优异的消色差性能,使它成为一种珍贵的光学材料。萤石最早仅用于显微镜中,自从萤石人工结晶工艺实现以后,高级超长焦镜头中萤石几乎是不可或缺的材料。

由于萤石价格昂贵、加工困难,各光学公司一直不遗余力的寻找萤石的代用品,氟冕玻璃就是其中一种。各公司所谓AD玻璃、ED玻璃、UD玻璃,往往就是这一类代用品。


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