aplanatism是什麼意思，aplanatism的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

aplanatism（消球差性）是光學中的一個專業術語，指光學系統（如透鏡或透鏡組）同時校正了兩種關鍵單色像差——球面像差（Spherical Aberration）和彗差（Coma）——的狀态。達到aplanatism的光學系統在該條件下能顯著提升成像質量，特别是離軸點的成像清晰度。

其核心含義與技術意義如下：

1. 消除的像差類型：

   • 球面像差：指平行于光軸入射的光線，經透鏡折射後，不能彙聚于光軸上的同一點。邊緣光線的焦點與近軸光線的焦點沿光軸分離，導緻成像模糊不清。
   • 彗差：指與光軸成一定角度的傾斜光束（離軸點光源發出的光束）經透鏡後，不能在像平面上形成對稱的點像，而是形成類似彗星形狀的彌散斑，其“頭部”較亮指向視場中心，“尾部”散開。彗差嚴重影響離軸區域的成像質量。

2. 技術意義：

   • 一個aplanatic的光學系統意味着它針對特定的物點位置（通常是軸上點或近軸點）和特定的光闌位置，成功地消除了上述兩種像差。
   • 實現aplanatism是設計高質量成像光學系統（如顯微鏡物鏡、相機鏡頭、望遠鏡）的關鍵目标之一。它确保了系統在特定視場内具有更高的分辨率和對比度。
   • 阿貝正弦條件（Abbe Sine Condition）是判斷一個光學系統是否滿足aplanatism（即同時無球差和無彗差）的重要數學準則。該條件指出，對于小視場内的無彗差成像，必須滿足特定的光路關系（涉及物方和像方角度的正弦值）。滿足正弦條件是aplanatism的必要條件。

3. 應用與重要性：

   • 在顯微鏡設計中，高倍物鏡（尤其是油浸物鏡）常利用aplanatic透鏡（如半球透鏡或超半球透鏡）作為前組元件。這些特殊形狀的透鏡利用了特定折射率介質（如浸油）和球面特性，使其在特定共轭點滿足aplanatic條件，從而極大減少球差和彗差，獲得高分辨率圖像。
   • 在天文望遠鏡和攝影鏡頭設計中，追求aplanatism是優化離軸成像性能、擴大可用視場和提高整體成像銳度的核心設計原則。

參考資料來源：

• Kingslake, R., & Johnson, R. B. (2010). Lens Design Fundamentals (2nd ed.). SPIE Press. (權威光學設計教材，詳細闡述各類像差及校正方法)
• SPIE Digital Library: Optipedia - "Aberrations". https://spie.org/publications/tt48_00_aberrations (國際光學工程學會SPIE提供的專業光學百科，解釋各類像差及aplanatism概念)
• MIT OpenCourseWare: "Geometrical Optics". https://ocw.mit.edu/courses/2-71-optics-spring-2009/ (麻省理工學院公開課資源，包含幾何光學基礎及像差理論講解)

網絡擴展資料

根據權威詞典解釋，aplanatism（音标：英 [əp'lænətɪzəm] / 美 [əp'lænətɪzəm]）是一個光學領域的專業術語，具體含義如下：

1. 核心定義
   指光學系統中消除球面像差（spherical aberration）的特性，即通過特殊設計使不同入射角的光線在焦點處彙聚成一點，避免成像模糊。這種特性常見于顯微鏡物鏡、望遠鏡等精密光學儀器設計中。

2. 延伸解釋

   • 等光程：滿足消球差條件時，所有通過系統的光線具有相同光程，确保相位一緻。
   • 齊明（點）：特指某些光學結構中完全消除球差和彗差的共轭點，例如顯微鏡中利用齊明點提升成像清晰度。

3. 應用領域
   該術語在醫學（如内窺鏡成像）、天文學（望遠鏡設計）及激光技術中均有重要應用，尤其在需要高分辨率成像的場景下不可或缺。

若需了解更詳細的工程案例或數學推導，可參考光學設計專業文獻。

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