Аберрация света

аберрация светаАБЕРРАЦИЯ СВЕТА. 1) Астрономическая аберрация неподвижных звезд, открытая в 1727 г. Джемсом Брадлеем, состоит в кажущемся годовом движении всех неподвижных звезд по эллипсам, большая полуось которых, параллельная эклиптике, постоянна. В полюсах эклиптики звезды описывают круги с радиусом, равным большей полуоси видимого эллипса, а в самой плоскости эклиптики они двигаются по прямым линиям (длиной в 40",89), причем полгода в одну сторону, а полгода в другую; кажущееся движение звезд совершается в направлении движения Земли. Большая полуось видимого эллипса, так наз. аберрационная постоянная α, равняется, по Леви, 20",447. Аберрация света есть следствие относительного движения света и Земли; ей соответствует уравнение tg х = v/c, где v - скорость движения Земли вокруг Солнца, а с - скорость света. В самом деле (см. фиг.), пусть ось MS астрономической трубы перпендикулярна к плоскости эклиптики. В трубу падает луч света S от неподвижной звезды, находящейся в полюсе эклиптики.

аберрация света

Пока свет пробежит расстояние ОМ, труба продвинется параллельно себе на расстояние MN, и луч света, шедший параллельно оптической оси трубы, будет казаться образующим некоторый угол с осью: звезду мы увидим по направлению S', т. е. из полюса эклиптики звезда будет смещена по направлению движения Земли на угол α; т. о. в течение года ею будет описан около полюса эклиптики круг с радиусом α. Из фиг. ясно, что tg α = NM/OM= v/c. В случае наклона трубы к плоскости эклиптики под некоторым углом δ зависимость несколько усложняется, и sin α = (v∙sin δ)/c.

2) Сферическая аберрация - неполная резкость изображений, обусловленная кривизной сферических стекол и зеркал в оптических инструментах; происходит вследствие того, что проходящие через стекла или отражающиеся от зеркал широко расходящиеся пучки лучей собираются вообще не в одной точке (фокусе), как это предполагается в геометрической оптике для т. н. центральных лучей, незначительно отклоняющихся от главной оптической оси: лучи, падающие у края зеркала или стекла, собираются на оси ближе, чем лучи центральные, образуя т. н. каустическую или (при отражении от зеркал) катакаустическую, т. е. зажигательную, поверхность.

3) Хроматическая аберрация - неясность изображений, обусловленная различной преломляемостью цветных лучей белого или вообще неоднородного света, проходящего через преломляющую среду. Если пучок параллельных лучей белого света проходит через сферическое стекло, то красные лучи, как менее преломляемые, сойдутся на оси дальше от стекла, чем другие; наименьшее фокусное расстояние будет для фиолетовых лучей. Вследствие этого изображения на экране получаются окрашенными по краям.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.