106年:視覺光學(3)

因為軸外的物點以不同高度的光線入射系統,而各高度的光線,對系統的成像放大率不同而產生的像差稱為:

A球面像差( spherical aberration )
B場曲( curvature of field )
C慧差( coma)
D畸變( distortion )

詳細解析

本題觀念:

本題考查光學像差(optical aberration)的分類,特別是慧差(coma aberration)的定義。慧差是由軸外物點(off-axis object point)發出的光線,在通過透鏡不同高度(不同區域)時,各高度光線對系統的成像放大率(magnification)不同,導致成像呈彗星狀(comet-like)拖尾的現象。

選項分析

(A) 球面像差(spherical aberration) ❌ 球面像差是由軸上物點(on-axis point)發出的光線,因通過透鏡邊緣與中心的折射能力不同,導致各區域光線聚焦位置不同而產生的像差。球面像差與放大率無關,而是與聚焦點的軸向位置有關。不符合題目描述

(B) 場曲(curvature of field) ❌ 場曲是指光學系統的焦面(focal plane)不是一個平坦的平面,而是一個曲面,導致中心清晰時邊緣模糊(或反之)。場曲與「不同高度光線的放大率不同」無關。不符合題目描述

(C) 慧差(coma) ✅ → 正確答案 慧差的定義正是:軸外物點(off-axis object point)發出的光線,以不同高度入射透鏡的各圈帶(zones),各圈帶對系統的**橫向放大率(transverse magn

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