1

सर्व प्रकारच्या विकृतींपैकी, गोलाकार विकृती सर्वात लक्षणीय आहे आणि बहुतेक प्रकरणांमध्ये डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीसाठी व्यावहारिकदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण आहे. सामान्य डोळा या क्षणी सर्वात महत्वाच्या वस्तूकडे आपले टक लावून पाहत असल्याने, प्रकाश किरणांच्या तिरकस घटनांमुळे होणारे विकृती (कोमा, दृष्टिवैषम्य) दूर होतात. अशा प्रकारे गोलाकार विकृती दूर करणे अशक्य आहे. डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीचे अपवर्तक पृष्ठभाग गोलाकार असल्यास, कोणत्याही प्रकारे गोलाकार विकृती दूर करणे अशक्य आहे. बाहुल्याचा व्यास कमी झाल्यामुळे त्याचा विकृत प्रभाव कमी होतो, म्हणून, तेजस्वी प्रकाशात, डोळ्याचे रिझोल्यूशन कमी प्रकाशापेक्षा जास्त असते, जेव्हा बाहुलीचा व्यास वाढतो आणि स्पॉटचा आकार असतो, जो बिंदू प्रकाश स्रोताची प्रतिमा असतो, गोलाकार विकृतीमुळे देखील वाढते. डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीच्या गोलाकार विकृतीवर प्रभावीपणे प्रभाव पाडण्याचा एकच मार्ग आहे - अपवर्तक पृष्ठभागाचा आकार बदलणे. तत्वतः, कॉर्नियाच्या वक्रतेच्या शस्त्रक्रिया सुधारणेमध्ये आणि नैसर्गिक लेन्सच्या बदलीमध्ये अशी शक्यता अस्तित्वात आहे ज्याने त्याचे ऑप्टिकल गुणधर्म गमावले आहेत, उदाहरणार्थ, मोतीबिंदूमुळे, कृत्रिम सह. कृत्रिम लेन्समध्ये आधुनिक तंत्रज्ञानासाठी प्रवेशयोग्य कोणत्याही स्वरूपाचे अपवर्तक पृष्ठभाग असू शकतात. गोलाकार विकृतीवर अपवर्तक पृष्ठभागांच्या आकाराच्या प्रभावाची तपासणी संगणक सिम्युलेशन वापरून सर्वात प्रभावीपणे आणि अचूकपणे केली जाऊ शकते. येथे आम्ही एक ऐवजी सोप्या संगणक सिम्युलेशन अल्गोरिदमचा विचार करतो जो असा अभ्यास करण्यास परवानगी देतो, तसेच या अल्गोरिदमचा वापर करून प्राप्त केलेले मुख्य परिणाम.

वेगवेगळ्या अपवर्तक निर्देशांकांसह दोन पारदर्शक माध्यमांना विभक्त करणार्‍या एकाच गोलाकार अपवर्तक पृष्ठभागाद्वारे प्रकाश बीमच्या मार्गाची गणना करणे हा सर्वात सोपा मार्ग आहे. गोलाकार विकृतीच्या घटनेचे प्रदर्शन करण्यासाठी, अशी गणना द्विमितीय अंदाजात करणे पुरेसे आहे. प्रकाश तुळई मुख्य विमानात स्थित आहे आणि मुख्य ऑप्टिकल अक्षाच्या समांतर अपवर्तक पृष्ठभागाकडे निर्देशित केली जाते. वर्तुळ समीकरण, अपवर्तनाचा नियम आणि स्पष्ट भौमितिक आणि त्रिकोणमितीय संबंध वापरून अपवर्तनानंतरच्या या किरणाच्या कोर्सचे वर्णन केले जाऊ शकते. समीकरणांच्या संबंधित प्रणालीचे निराकरण करण्याच्या परिणामी, मुख्य ऑप्टिकल अक्षासह या बीमच्या छेदनबिंदूच्या समन्वयासाठी एक अभिव्यक्ती प्राप्त केली जाऊ शकते, म्हणजे. अपवर्तक पृष्ठभाग फोकस निर्देशांक. या अभिव्यक्तीमध्ये पृष्ठभागाचे मापदंड (त्रिज्या), अपवर्तक निर्देशांक आणि मुख्य ऑप्टिकल अक्ष आणि बीम पृष्ठभागावर आदळणाऱ्या बिंदूमधील अंतर समाविष्ट आहे. ऑप्टिकल अक्ष आणि बीमच्या घटना बिंदूमधील अंतरावर फोकस समन्वयाचे अवलंबन म्हणजे गोलाकार विकृती होय. या अवलंबनाची गणना करणे आणि ग्राफिक पद्धतीने प्रतिनिधित्व करणे सोपे आहे. मुख्य ऑप्टिकल अक्षाकडे किरण विचलित करणार्‍या एका गोलाकार पृष्ठभागासाठी, फोकल समन्वय नेहमी ऑप्टिकल अक्ष आणि घटना बीममधील वाढत्या अंतराने कमी होतो. अक्षापासून तुळई जितके दूर अपवर्तक पृष्ठभागावर पडते तितके या पृष्ठभागाच्या जवळ ते अपवर्तनानंतर अक्ष ओलांडते. हे सकारात्मक गोलाकार विकृती आहे. परिणामी, मुख्य ऑप्टिकल अक्षाच्या समांतर पृष्ठभागावरील किरणे प्रतिमा समतल एका बिंदूवर एकत्रित केली जात नाहीत, परंतु या समतलामध्ये मर्यादित व्यासाचे विखुरलेले स्थान तयार करतात, ज्यामुळे प्रतिमेतील तीव्रता कमी होते, म्हणजे त्याची गुणवत्ता ढासळणे. एका बिंदूवर, फक्त तेच किरण एकमेकांना छेदतात जे मुख्य ऑप्टिकल अक्ष (पॅराक्सियल किरण) च्या अगदी जवळ पृष्ठभागावर पडतात.

जर दोन गोलाकार पृष्ठभागांनी बनलेली एक अभिसरण लेन्स बीमच्या मार्गावर ठेवली असेल, तर वर वर्णन केलेल्या गणनेचा वापर करून, असे दर्शवले जाऊ शकते की अशा लेन्समध्ये सकारात्मक गोलाकार विकृती देखील आहे, म्हणजे. मुख्य ऑप्टिकल अक्षाला समांतर पडणारी किरणे अक्षाच्या जवळ जाणाऱ्या किरणांपेक्षा हा अक्ष ओलांडून लेन्सच्या जवळ जातात. गोलाकार विकृती केवळ पॅराक्सियल बीमसाठी देखील व्यावहारिकदृष्ट्या अनुपस्थित आहे. लेन्सच्या दोन्ही पृष्ठभाग बहिर्वक्र (लेन्सप्रमाणे) असल्यास, लेन्सचा दुसरा अपवर्तक पृष्ठभाग अवतल असतो (कॉर्नियाप्रमाणे) गोलाकार विकृती जास्त असते.

सकारात्मक गोलाकार विकृती अपवर्तक पृष्ठभागाच्या अत्यधिक वक्रतेमुळे होते. जसे तुम्ही ऑप्टिकल अक्षापासून दूर जाता, अपवर्तित किरण पॅराक्सियल फोकसकडे निर्देशित करण्यासाठी पृष्ठभागावरील स्पर्शिका आणि ऑप्टिकल अक्षाच्या लंबामधील कोन आवश्यकतेपेक्षा वेगाने वाढतो. हा प्रभाव कमी करण्यासाठी, स्पर्शिकेचे पृष्ठभागावरील विचलन लंबापासून अक्षापर्यंत कमी करणे आवश्यक आहे कारण ते त्याच्यापासून दूर जाते. हे करण्यासाठी, पृष्ठभागाची वक्रता ऑप्टिकल अक्षापासून अंतराने कमी झाली पाहिजे, म्हणजे. पृष्ठभाग गोलाकार नसावा, ज्यामध्ये वक्रता त्याच्या सर्व बिंदूंवर समान असते. दुसऱ्या शब्दांत, गोलाकार विकृती कमी करणे केवळ गोलाकार अपवर्तक पृष्ठभागांसह लेन्स वापरून साध्य केले जाऊ शकते. हे, उदाहरणार्थ, लंबवर्तुळाकार, पॅराबोलॉइड आणि हायपरबोलॉइडचे पृष्ठभाग असू शकतात. तत्त्वानुसार, इतर पृष्ठभागाचे आकार देखील वापरले जाऊ शकतात. लंबवर्तुळाकार, पॅराबोलिक आणि हायपरबोलिक फॉर्म्सचे आकर्षण केवळ या वस्तुस्थितीत आहे की ते गोलाकार पृष्ठभागाप्रमाणे, अगदी सोप्या विश्लेषणात्मक सूत्रांद्वारे वर्णन केले जातात आणि वर वर्णन केलेल्या पद्धतीचा वापर करून या पृष्ठभागांसह लेन्सच्या गोलाकार विकृतीचा सैद्धांतिकदृष्ट्या सहजपणे तपास केला जाऊ शकतो. .

गोलाकार, लंबवर्तुळाकार, पॅराबॉलिक आणि हायपरबोलिक पृष्ठभागांचे पॅरामीटर्स निवडणे नेहमीच शक्य असते जेणेकरून लेन्सच्या मध्यभागी त्यांची वक्रता समान असेल. या प्रकरणात, पॅराक्सियल किरणांसाठी, अशा लेन्स एकमेकांपासून अभेद्य असतील, पॅराक्सियल फोकसची स्थिती या लेन्ससाठी समान असेल. परंतु जसे तुम्ही मुख्य अक्षापासून दूर जाल तसतसे या भिंगांचे पृष्ठभाग लंबापासून अक्षापर्यंत वेगवेगळ्या प्रकारे विचलित होतील. गोलाकार पृष्ठभाग सर्वात वेगाने विचलित होईल, लंबवर्तुळाकार पृष्ठभाग सर्वात मंद असेल, पॅराबॉलिक पृष्ठभाग अगदी हळू असेल आणि हायपरबोलिक पृष्ठभाग सर्वांत (या चारपैकी) सर्वात मंद असेल. त्याच क्रमाने, या लेन्सचे गोलाकार विकृती अधिकाधिक कमी होत जाईल. हायपरबोलिक लेन्ससाठी, गोलाकार विकृती देखील चिन्ह बदलू शकते - नकारात्मक होऊ शकते, म्हणजे. ऑप्टिकल अक्षापासून दूर असलेल्या लेन्सवरील किरणांच्या घटना ऑप्टिकल अक्षाच्या जवळ असलेल्या लेन्सवरील किरणांच्या घटनेपेक्षा ते लेन्सपासून दूर जातात. हायपरबोलिक लेन्ससाठी, तुम्ही अपवर्तक पृष्ठभागांचे असे पॅरामीटर्स देखील निवडू शकता जे गोलाकार विकृतीची पूर्ण अनुपस्थिती सुनिश्चित करतील - लेन्सवरील सर्व किरण त्याच्यापासून कोणत्याही अंतरावर असलेल्या मुख्य ऑप्टिकल अक्षाला समांतर, अपवर्तनानंतर एकत्रित केले जातील. अक्षावरील बिंदू - एक आदर्श लेन्स. हे करण्यासाठी, प्रथम अपवर्तक पृष्ठभाग सपाट असणे आवश्यक आहे, आणि दुसरे - बहिर्वक्र हायपरबोलिक, ज्याचे मापदंड आणि अपवर्तक निर्देशांक विशिष्ट संबंधांद्वारे संबंधित असणे आवश्यक आहे.

अशा प्रकारे, गोलाकार पृष्ठभागांसह लेन्स वापरुन, गोलाकार विकृती लक्षणीयरीत्या कमी केली जाऊ शकते आणि अगदी पूर्णपणे काढून टाकली जाऊ शकते. रिफ्रॅक्टिव्ह पॉवर (पॅराक्सियल फोकसची स्थिती) आणि गोलाकार विकृतीवर स्वतंत्र क्रिया होण्याची शक्यता क्रांतीच्या गोलाकार पृष्ठभागांमध्ये दोन भौमितिक पॅरामीटर्स, दोन सेमीअॅक्सेसच्या उपस्थितीमुळे आहे, ज्याची निवड गोलाकार विकृतीमध्ये घट सुनिश्चित करू शकते. अपवर्तक शक्ती बदलल्याशिवाय. गोलाकार पृष्ठभागाला अशी संधी नसते, त्यात फक्त एक पॅरामीटर असतो - त्रिज्या आणि हे पॅरामीटर बदलून अपवर्तक शक्ती न बदलता गोलाकार विकृती बदलणे अशक्य आहे. क्रांतीच्या पॅराबोलॉइडसाठी, अशी कोणतीही शक्यता नाही, कारण क्रांतीच्या पॅराबोलॉइडमध्ये फक्त एक पॅरामीटर असतो - फोकल पॅरामीटर. अशाप्रकारे, उल्लेख केलेल्या तीन गोलाकार पृष्ठभागांपैकी केवळ दोन गोलाकार विकृतीवरील नियंत्रित स्वतंत्र क्रियेसाठी योग्य आहेत - अतिपरवलयिक आणि लंबवर्तुळाकार.

स्वीकार्य गोलाकार विकृती प्रदान करणारे पॅरामीटर्ससह एकल लेन्स निवडणे कठीण नाही. परंतु अशी लेन्स डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीचा भाग म्हणून गोलाकार विकृतीची आवश्यक घट प्रदान करेल? या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी, कॉर्निया आणि लेन्स - दोन लेन्समधून प्रकाश किरणांच्या पासची गणना करणे आवश्यक आहे. अशा गणनेचा परिणाम, पूर्वीप्रमाणेच, घटना बीम आणि या अक्षांमधील अंतरावर मुख्य ऑप्टिकल अक्ष (फोकस निर्देशांक) सह बीमच्या छेदनबिंदूच्या समन्वयाच्या अवलंबनाचा आलेख असेल. चारही अपवर्तक पृष्ठभागांच्या भौमितिक मापदंडांमध्ये बदल करून, डोळ्याच्या संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीच्या गोलाकार विकृतीवर त्यांचा प्रभाव अभ्यासण्यासाठी आणि ते कमी करण्याचा प्रयत्न करण्यासाठी कोणीही हा आलेख वापरू शकतो. हे सहजपणे सत्यापित केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, नैसर्गिक लेन्ससह डोळ्याच्या संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीचे विकृती, परंतु सर्व चार अपवर्तक पृष्ठभाग गोलाकार आहेत, एकट्या लेन्सच्या विकृतीपेक्षा लक्षणीयपणे कमी आणि किंचित जास्त आहे. केवळ कॉर्नियाचे विकृती. 5 मि.मी.च्या पुतळ्याच्या व्यासासह, अक्षापासून सर्वात दूरची किरणे या अक्षाला केवळ लेन्सद्वारे अपवर्तित केल्यावर पॅराक्सियल किरणांपेक्षा अंदाजे 8% जवळ छेदतात. एकट्या कॉर्नियाद्वारे अपवर्तित केल्यावर, समान पुतळ्याच्या व्यासासह, पॅराक्सियल बीमच्या तुलनेत दूरच्या बीमसाठी फोकस सुमारे 3% जवळ असतो. या लेन्ससह आणि या कॉर्नियासह डोळ्याची संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणाली पॅराक्सियल किरणांपेक्षा सुमारे 4% जवळचे दूरचे किरण गोळा करते. असे म्हटले जाऊ शकते की कॉर्निया अंशतः लेन्सच्या गोलाकार विकृतीची भरपाई करते.

हे देखील पाहिले जाऊ शकते की डोळ्याची ऑप्टिकल प्रणाली, कॉर्निया आणि शून्य विकृतीसह एक आदर्श हायपरबोलिक लेन्स, लेन्स म्हणून सेट केलेली, एक गोलाकार विकृती देते, अंदाजे कॉर्निया सारखीच असते, म्हणजे. डोळ्याची संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणाली कमी करण्यासाठी केवळ लेन्सचे गोलाकार विकृती कमी करणे पुरेसे नाही.

अशा प्रकारे, केवळ लेन्सची भूमिती निवडून डोळ्याच्या संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीचा गोलाकार विकृती कमी करण्यासाठी, किमान गोलाकार विकृती नसलेली लेन्स निवडणे आवश्यक आहे, परंतु ज्याच्याशी परस्परसंवादात विकृती कमी करते. कॉर्निया जर कॉर्नियाच्या अपवर्तक पृष्ठभागांना गोलाकार मानले जाते, तर डोळ्याच्या संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीचे गोलाकार विकृती जवळजवळ पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी, हायपरबोलिक अपवर्तक पृष्ठभागांसह लेन्स निवडणे आवश्यक आहे, जे एकल लेन्स म्हणून, एक लेन्स देते. लक्षणीय (डोळ्याच्या द्रव माध्यमात सुमारे 17% आणि हवेत सुमारे 12%) नकारात्मक विकृती. डोळ्याच्या संपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीचे गोलाकार विकृती कोणत्याही बाहुल्याच्या व्यासावर 0.2% पेक्षा जास्त नसते. डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीच्या गोलाकार विकृतीचे जवळजवळ समान तटस्थीकरण (अंदाजे 0.3% पर्यंत) लेन्सच्या मदतीने देखील मिळवता येते, ज्यामध्ये पहिला अपवर्तक पृष्ठभाग गोलाकार असतो आणि दुसरा हायपरबोलिक असतो.

अशा प्रकारे, एस्फेरिकल, विशेषतः, हायपरबोलिक अपवर्तक पृष्ठभागांसह कृत्रिम लेन्सचा वापर केल्याने डोळ्याच्या ऑप्टिकल प्रणालीचे गोलाकार विकृती जवळजवळ पूर्णपणे काढून टाकणे शक्य होते आणि त्याद्वारे या प्रणालीद्वारे तयार केलेल्या प्रतिमेची गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या सुधारते. डोळयातील पडदा हे अगदी सोप्या द्विमितीय मॉडेलमध्ये प्रणालीद्वारे किरणांच्या उत्तीर्णतेच्या संगणकीय अनुकरणाच्या परिणामांद्वारे दर्शविले जाते.

रेटिनल प्रतिमेच्या गुणवत्तेवर डोळ्याच्या ऑप्टिकल सिस्टमच्या पॅरामीटर्सचा प्रभाव अधिक जटिल त्रि-आयामी संगणक मॉडेलचा वापर करून देखील दर्शविला जाऊ शकतो जो खूप मोठ्या संख्येने किरणांचा मागोवा घेतो (अनेकशे किरणांपासून कित्येक लाखांपर्यंत किरण) ज्याने एक स्त्रोत बिंदू सोडला आहे आणि वेगवेगळ्या बिंदूंवर आदळला आहे. सर्व भौमितिक विकृती आणि सिस्टमचे संभाव्य चुकीचे फोकसिंगच्या परिणामामुळे रेटिनाला. स्त्रोताच्या सर्व बिंदूंमधून तेथे आलेल्या रेटिनाच्या सर्व बिंदूंवर सर्व किरणांचा सारांश देऊन, अशा मॉडेलमुळे विस्तारित स्त्रोतांच्या प्रतिमा मिळवणे शक्य होते - विविध चाचणी वस्तू, रंग आणि काळा आणि पांढरा दोन्ही. आमच्याकडे असे त्रि-आयामी संगणक मॉडेल आमच्याकडे आहे आणि गोलाकार विकृतीमध्ये लक्षणीय घट झाल्यामुळे आणि त्यामुळे विखुरण्याच्या आकारात घट झाल्यामुळे एस्फेरिकल रिफ्रॅक्टिव्ह पृष्ठभागांसह इंट्राओक्युलर लेन्स वापरताना रेटिना प्रतिमेच्या गुणवत्तेत लक्षणीय सुधारणा स्पष्टपणे दिसून येते. डोळयातील पडदा वर स्पॉट. तत्त्वानुसार, गोलाकार विकृती जवळजवळ पूर्णपणे काढून टाकली जाऊ शकते आणि असे दिसते की विखुरलेल्या जागेचा आकार जवळजवळ शून्यापर्यंत कमी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे एक आदर्श प्रतिमा प्राप्त होते.

परंतु आपण सर्व भौमितिक विकृती पूर्णपणे काढून टाकल्या आहेत असे गृहीत धरले तरीही कोणत्याही प्रकारे आदर्श प्रतिमा प्राप्त करणे अशक्य आहे या वस्तुस्थितीकडे दुर्लक्ष करू नये. स्कॅटरिंग स्पॉटचा आकार कमी करण्यासाठी मूलभूत मर्यादा आहे. ही मर्यादा प्रकाशाच्या लहरी स्वरूपाद्वारे सेट केली जाते. तरंग-आधारित विवर्तन सिद्धांतानुसार, गोलाकार छिद्राद्वारे प्रकाशाच्या विवर्तनामुळे प्रतिमेच्या समतल प्रकाशाच्या ठिकाणाचा किमान व्यास हा फोकल लांबी आणि तरंगलांबीच्या उत्पादनाच्या प्रमाणात (2.44 च्या आनुपातिकता घटकासह) असतो. प्रकाश आणि छिद्राच्या व्यासाच्या व्यस्त प्रमाणात. डोळ्याच्या ऑप्टिकल सिस्टीमचा अंदाज 4 मिमीच्या बाहुल्यासाठी सुमारे 6.5 µm व्यासाचा विखुरलेला स्पॉट देतो.

भौमितिक प्रकाशशास्त्राच्या नियमांनी सर्व किरण एका बिंदूपर्यंत कमी केले तरीही विवर्तन मर्यादेच्या खाली असलेल्या प्रकाश स्पॉटचा व्यास कमी करणे अशक्य आहे. विवर्तन कोणत्याही अपवर्तक ऑप्टिकल प्रणालीद्वारे प्रदान केलेल्या प्रतिमेच्या गुणवत्तेत सुधारणा मर्यादित करते, अगदी आदर्श प्रणाली. त्याच वेळी, प्रकाश विवर्तन, जे अपवर्तनापेक्षा वाईट नाही, प्रतिमा मिळविण्यासाठी वापरली जाऊ शकते, जी विवर्तन-अपवर्तक IOL मध्ये यशस्वीरित्या वापरली जाते. पण तो दुसरा विषय आहे.

ग्रंथसूची लिंक

चेरेडनिक V.I., Treushnikov V.M. गोलाकार विकृती आणि अस्फेरिकल इंट्राओक्युलर लेन्सेस // मूलभूत संशोधन. - 2007. - क्रमांक 8. - पी. 38-41;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=3359 (प्रवेशाची तारीख: 03/23/2020). "अकादमी ऑफ नॅचरल हिस्ट्री" या प्रकाशन गृहाने प्रकाशित केलेली जर्नल्स आम्ही तुमच्या लक्षात आणून देतो.

ऑप्टिकल सिस्टमने दिलेल्या ऑप्टिकल अक्षावर असलेल्या बिंदूच्या प्रतिमेचा विचार करू. ऑप्टिकल सिस्टीममध्ये ऑप्टिकल अक्षाबद्दल गोलाकार सममिती असल्याने, मेरिडियल प्लेनमध्ये पडलेल्या किरणांच्या निवडीपर्यंत स्वतःला प्रतिबंधित करणे पुरेसे आहे. अंजीर वर. 113 सकारात्मक सिंगल लेन्सचे किरण पथ वैशिष्ट्य दर्शविते. स्थिती

तांदूळ. 113. सकारात्मक लेन्सचे गोलाकार विकृती

तांदूळ. 114. ऑफ-अक्ष बिंदूसाठी गोलाकार विकृती

ऑब्जेक्ट पॉइंट A ची आदर्श प्रतिमा पॅराक्सियल बीमद्वारे निर्धारित केली जाते जी शेवटच्या पृष्ठभागापासून काही अंतरावर ऑप्टिकल अक्षांना छेदते. ऑप्टिकल अक्षासह शेवटचे कोन तयार करणारे किरण आदर्श प्रतिमेच्या बिंदूवर येत नाहीत. एका पॉझिटिव्ह लेन्ससाठी, कोनाचे निरपेक्ष मूल्य जितके मोठे असेल तितके लेन्सच्या जवळ बीम ऑप्टिकल अक्ष ओलांडते. हे त्याच्या विविध झोनमधील लेन्सच्या असमान ऑप्टिकल पॉवरमुळे होते, जे ऑप्टिकल अक्षापासून अंतरासह वाढते.

किरणांच्या उदयोन्मुख किरणांच्या एकसंधतेचे सूचित उल्लंघन पॅराक्सियल किरणांसाठी आणि मर्यादित उंचीवर प्रवेशद्वाराच्या बाहुल्याच्या समतलातून जाणाऱ्या किरणांसाठी अनुदैर्ध्य विभागांमधील फरकाने दर्शविले जाऊ शकते: या फरकाला अनुदैर्ध्य गोलाकार विकृती म्हणतात.

सिस्टीममध्ये गोलाकार विकृतीची उपस्थिती ही वस्तुस्थिती दर्शवते की आदर्श प्रतिमेच्या समतल बिंदूच्या तीक्ष्ण प्रतिमेऐवजी, विखुरण्याचे वर्तुळ प्राप्त होते, ज्याचा व्यास मूल्याच्या दुप्पट असतो. नंतरचे आहे नात्याद्वारे अनुदैर्ध्य गोलाकार विकृतीशी संबंधित

आणि त्याला ट्रान्सव्हर्स स्फेरिकल अॅबरेशन म्हणतात.

हे नोंद घ्यावे की गोलाकार विकृतीच्या बाबतीत, प्रणाली सोडलेल्या किरणांच्या तुळईमध्ये सममिती जतन केली जाते. इतर मोनोक्रोमॅटिक विकृतींप्रमाणे, गोलाकार विकृती ऑप्टिकल प्रणालीच्या क्षेत्राच्या सर्व बिंदूंवर घडते आणि अक्षीय बिंदूंसाठी इतर विकृतींच्या अनुपस्थितीत, प्रणाली सोडणाऱ्या किरणांचा किरण मुख्य बीमच्या संदर्भात सममितीय राहील ( अंजीर 114).

गोलाकार विकृतीचे अंदाजे मूल्य थर्ड-ऑर्डर विकृतीच्या सूत्रांवरून निर्धारित केले जाऊ शकते

एका मर्यादित अंतरावर असलेल्या वस्तूसाठी, अंजीरमधून खालीलप्रमाणे. 113

थर्ड-ऑर्डर अॅबरेशन्सच्या सिद्धांताच्या वैधतेमध्ये, एखादी व्यक्ती घेऊ शकते

जर आपण काही ठेवले तर, सामान्यीकरण परिस्थितीनुसार, आपल्याला मिळेल

नंतर, सूत्र (253) वापरून, आम्हाला आढळते की मर्यादित अंतरावर असलेल्या वस्तुनिष्ठ बिंदूसाठी तिसऱ्या क्रमाचा अनुप्रस्थ गोलाकार विकृती,

त्यानुसार, (२६२) आणि (२६३) नुसार गृहीत धरून, तिसर्‍या क्रमाच्या अनुदैर्ध्य गोलाकार विकृतींसाठी, आम्ही प्राप्त करतो

फॉर्म्युले (263) आणि (264) अनंतावर असलेल्या ऑब्जेक्टच्या केससाठी देखील वैध आहेत, जर सामान्यीकरण परिस्थितीनुसार (256) गणना केली असेल, म्हणजे, वास्तविक फोकल लांबीवर.

ऑप्टिकल सिस्टीमच्या विपर्यासात्मक गणनेच्या सरावामध्ये, थर्ड-ऑर्डरच्या गोलाकार विकृतीची गणना करताना, प्रवेशद्वाराच्या बाहुलीवर बीम समन्वय असलेली सूत्रे वापरणे सोयीचे असते. मग (257) आणि (262) नुसार आम्हाला मिळते:

जर सामान्यीकरण परिस्थितीनुसार गणना केली असेल (256).

सामान्यीकरण परिस्थितीसाठी (258), म्हणजे कमी झालेल्या प्रणालीसाठी, (259) आणि (262) नुसार आमच्याकडे असेल:

वरील सूत्रांवरून असे दिसून येते की, दिलेल्यासाठी, तिसऱ्या क्रमाचा गोलाकार विकृती जितका मोठा असेल तितकाच प्रवेशद्वारच्या बाहुल्यावरील तुळईचा समन्वय मोठा असेल.

गोलाकार विकृती फील्डमधील सर्व बिंदूंवर उपस्थित असल्याने, जेव्हा ऑप्टिकल प्रणालीचे विकृती दुरुस्त करते, तेव्हा गोलाकार विकृती दुरुस्त करण्याला प्राधान्य दिले जाते. गोलाकार पृष्ठभाग असलेली सर्वात सोपी ऑप्टिकल प्रणाली ज्यामध्ये गोलाकार विकृती कमी केली जाऊ शकते हे सकारात्मक आणि नकारात्मक लेन्सचे संयोजन आहे. सकारात्मक आणि नकारात्मक अशा दोन्ही दृष्टीकोनातून, अक्षाच्या जवळ असलेल्या क्षेत्रांपेक्षा अत्यंत क्षेत्रे किरणांचे अपवर्तन करतात (चित्र 115). नकारात्मक लेन्समध्ये सकारात्मक गोलाकार विकृती असते. म्हणून, नकारात्मक गोलाकार विकृती असलेल्या सकारात्मक लेन्सचे नकारात्मक लेन्ससह संयोजन सुधारित गोलाकार विकृती असलेल्या प्रणालीमध्ये परिणाम करते. दुर्दैवाने, गोलाकार विकृती केवळ काही बीमसाठी काढून टाकली जाऊ शकते, परंतु संपूर्ण प्रवेशद्वाराच्या बाहुलीमध्ये ती पूर्णपणे दुरुस्त केली जाऊ शकत नाही.

तांदूळ. 115. नकारात्मक लेन्सचे गोलाकार विकृती

अशा प्रकारे, कोणत्याही ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये नेहमीच अवशिष्ट गोलाकार विकृती असते. ऑप्टिकल प्रणालीचे अवशिष्ट विकृती सामान्यत: तक्त्यांच्या स्वरूपात सादर केल्या जातात आणि आलेखाने चित्रित केल्या जातात. ऑप्टिकल अक्षावर स्थित ऑब्जेक्ट बिंदूसाठी, अनुदैर्ध्य आणि आडवा गोलाकार विकृतीचे प्लॉट दिले जातात, निर्देशांकांची कार्ये म्हणून सादर केले जातात, किंवा

रेखांशाचे वक्र आणि संबंधित आडवा गोलाकार विकृती अंजीर मध्ये दर्शविल्या आहेत. 116. अंजीर मध्ये आलेख. 116a अंडरकरेक्ट केलेल्या गोलाकार विकृतीसह ऑप्टिकल प्रणालीशी संबंधित आहे. जर अशा प्रणालीसाठी त्याचे गोलाकार विकृती केवळ तृतीय-क्रमाच्या विकृतीद्वारे निर्धारित केले जाते, तर, सूत्र (264) नुसार, रेखांशाच्या गोलाकार विकृती वक्रला चतुर्भुज पॅराबोलाचे स्वरूप असते आणि आडवा विकृती वक्र क्यूबिकचे स्वरूप असते. पॅराबोला अंजीर मध्ये आलेख. 116b ऑप्टिकल प्रणालीशी संबंधित आहे, ज्यामध्ये प्रवेशद्वाराच्या बाहुल्याच्या काठावरुन जाणार्‍या बीमसाठी गोलाकार विकृती दुरुस्त केली जाते आणि अंजीरमधील आलेख. 116, c - पुनर्निर्देशित गोलाकार विकृतीसह ऑप्टिकल प्रणाली. गोलाकार विकृती सुधारणे किंवा सुधारणे मिळवता येते, उदाहरणार्थ, सकारात्मक आणि नकारात्मक लेन्स एकत्र करून.

ट्रान्सव्हर्स गोलाकार विकृती विखुरण्याचे वर्तुळ दर्शवते, जे बिंदूच्या आदर्श प्रतिमेऐवजी प्राप्त होते. दिलेल्या ऑप्टिकल सिस्टमसाठी स्कॅटरिंगच्या वर्तुळाचा व्यास इमेज प्लेनच्या निवडीवर अवलंबून असतो. जर हे विमान आदर्श इमेज प्लेन (गॉसियन प्लेन) च्या सापेक्ष मूल्याने विस्थापित केले असेल (चित्र 117, अ), तर विस्थापित विमानात आम्हाला अवलंबनाद्वारे गॉसियन प्लेनमध्ये ट्रान्सव्हर्स अॅबरेशनशी संबंधित ट्रान्सव्हर्स अॅबरेशन मिळते.

सूत्र (266) मध्ये, निर्देशांकांमध्ये प्लॉट केलेल्या ट्रान्सव्हर्स स्फेरिकल अॅबरेशनच्या आलेखावरील संज्ञा मूळमधून जाणारी सरळ रेषा आहे. येथे

तांदूळ. 116. अनुदैर्ध्य आणि आडवा गोलाकार विकृतींचे ग्राफिकल प्रतिनिधित्व

1. विकृतीच्या सिद्धांताचा परिचय

जेव्हा लेन्सच्या कार्यक्षमतेचा विचार केला जातो तेव्हा हा शब्द अनेकदा ऐकला जातो विकृती. "ही एक उत्कृष्ट लेन्स आहे, सर्व विकृती त्यामध्ये व्यावहारिकरित्या दुरुस्त केल्या आहेत!" - एक थीसिस जो अनेकदा चर्चा किंवा पुनरावलोकनांमध्ये आढळू शकतो. फारच कमी वेळा आपण भिन्न मत ऐकू शकता, उदाहरणार्थ: "ही एक अद्भुत लेन्स आहे, त्याचे अवशिष्ट विकृती चांगल्या प्रकारे उच्चारल्या जातात आणि एक विलक्षण प्लास्टिक आणि सुंदर नमुना तयार करतात" ...

अशी वेगवेगळी मते का आहेत? मी या प्रश्नाचे उत्तर देण्याचा प्रयत्न करेन: लेन्ससाठी आणि सर्वसाधारणपणे फोटोग्राफी शैलींसाठी ही घटना किती चांगली / वाईट आहे. परंतु प्रथम, फोटोग्राफिक लेन्सचे विकृती काय आहेत हे शोधण्याचा प्रयत्न करूया. आम्ही सिद्धांत आणि काही व्याख्यांसह प्रारंभ करतो.

सामान्य वापरात, संज्ञा विकृती (lat. ab- “from” + lat. चुकीचे “भटकणे, चूक”) - हे सर्वसामान्य प्रमाणातील विचलन आहे, एक त्रुटी आहे, सिस्टमच्या सामान्य ऑपरेशनचे काही प्रकारचे उल्लंघन आहे.

लेन्स विकृती- ऑप्टिकल सिस्टममध्ये त्रुटी किंवा प्रतिमा त्रुटी. हे या वस्तुस्थितीमुळे होते की वास्तविक माध्यमामध्ये गणना केलेल्या "आदर्श" ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये ते ज्या दिशेने जातात त्या दिशेने किरणांचे महत्त्वपूर्ण विचलन असू शकते.

परिणामी, फोटोग्राफिक प्रतिमेची सामान्यतः स्वीकृत गुणवत्तेला त्रास होतो: मध्यभागी अपुरी तीक्ष्णता, कॉन्ट्रास्ट कमी होणे, कडांवर जोरदार अस्पष्टता, भूमिती आणि जागेची विकृती, रंग हलोस इ.

फोटोग्राफिक लेन्सचे मुख्य विकृती खालीलप्रमाणे आहेत:

1. विनोदी विकृती.
2. विकृती.
3. दृष्टिवैषम्य.
4. प्रतिमा फील्डची वक्रता.

त्या प्रत्येकाला अधिक चांगल्या प्रकारे जाणून घेण्यापूर्वी, आदर्श ऑप्टिकल सिस्टममध्ये किरण लेन्समधून कसे जातात ते लेखातून आठवूया:

आजारी 1. आदर्श ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये किरणांचा रस्ता.

जसे आपण बघू शकतो, सर्व किरण एका बिंदूवर गोळा केले जातात F - मुख्य फोकस. पण प्रत्यक्षात, गोष्टी अधिक क्लिष्ट आहेत. ऑप्टिकल विकृतींचे सार हे आहे की एका प्रकाशमय बिंदूवरून लेन्सवर पडणारे किरण देखील एका बिंदूवर एकत्र होत नाहीत. तर, विविध विकृतींच्या संपर्कात असताना ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये कोणते विचलन होते ते पाहूया.

येथे हे देखील लगेच लक्षात घेतले पाहिजे की साध्या लेन्समध्ये आणि जटिल लेन्समध्ये, खाली वर्णन केलेल्या सर्व विकृती एकत्रितपणे कार्य करतात.

कृती गोलाकार विकृतीअसे आहे की लेन्सच्या मध्यभागी असलेल्या किरणांच्या घटनेपेक्षा लेन्सच्या काठावरील किरण घटना लेन्सच्या जवळ एकत्रित होतात. परिणामी, विमानावरील बिंदूची प्रतिमा अस्पष्ट वर्तुळ किंवा डिस्कच्या स्वरूपात प्राप्त होते.

आजारी 2. गोलाकार विकृती.

छायाचित्रांमध्ये, गोलाकार विकृतीचा प्रभाव मऊ प्रतिमा म्हणून दिसून येतो. विशेषत: अनेकदा खुल्या छिद्रांवर परिणाम दिसून येतो आणि मोठ्या छिद्र असलेल्या लेन्स या विकृतीला अधिक संवेदनाक्षम असतात. जोपर्यंत कडा तीक्ष्ण असतात, तोपर्यंत हा सॉफ्ट इफेक्ट काही प्रकारच्या फोटोग्राफीसाठी, जसे की पोर्ट्रेटसाठी खूप उपयुक्त ठरू शकतो.

अंजीर.3. गोलाकार विकृतीच्या क्रियेमुळे खुल्या छिद्रावर मऊ प्रभाव.

पूर्णपणे गोलाकार लेन्सपासून बनवलेल्या लेन्समध्ये, या प्रकारचे विकृती पूर्णपणे काढून टाकणे जवळजवळ अशक्य आहे. सुपर-एपर्चर लेन्समध्ये, त्याची लक्षणीय भरपाई करण्याचा एकमेव प्रभावी मार्ग म्हणजे ऑप्टिकल डिझाइनमध्ये एस्फेरिकल घटकांचा वापर करणे.

3. कोमा विकृती, किंवा "कोमा"

साइड बीमसाठी हा एक विशिष्ट प्रकारचा गोलाकार विकृती आहे. त्याची क्रिया या वस्तुस्थितीत आहे की ऑप्टिकल अक्षाच्या कोनात येणारे किरण एका बिंदूवर एकत्रित केले जात नाहीत. या प्रकरणात, फ्रेमच्या काठावरील चमकदार बिंदूची प्रतिमा बिंदूच्या स्वरूपात नाही तर "उडणारा धूमकेतू" च्या रूपात प्राप्त केली जाते. कोमामुळे अस्पष्ट झोनमधील प्रतिमेचे क्षेत्र देखील उडू शकते.

आजारी 4. कोमा.

आजारी 5. फोटो प्रतिमेवर कोमा

प्रकाशाच्या विखुरण्याचा हा थेट परिणाम आहे. त्याचे सार या वस्तुस्थितीत आहे की पांढर्या प्रकाशाचा एक तुळई, लेन्समधून जात आहे, त्याच्या घटक रंगीत किरणांमध्ये विघटित होतो. लहान तरंगलांबीची किरणे (निळा, व्हायलेट) लेन्समध्ये अधिक जोरदारपणे अपवर्तित होतात आणि लांब-फोकस किरणांपेक्षा (केशरी, लाल) त्याच्या जवळ जातात.

आजारी 6. रंगीत विकृती. Ф - व्हायलेट किरणांचे फोकस. के - लाल किरणांचे फोकस.

येथे, गोलाकार विकृतीच्या बाबतीत, विमानावरील चमकदार बिंदूची प्रतिमा अस्पष्ट वर्तुळ / डिस्कच्या स्वरूपात प्राप्त होते.

छायाचित्रांमध्ये, रंगीबेरंगी विकृती भूत आणि विषयांवर रंगीत रूपरेषा म्हणून दिसते. विषमतेचा प्रभाव विशेषत: विरोधाभासी विषयांमध्ये लक्षात येतो. सध्या, जर शूटिंग RAW फॉरमॅटमध्ये केले असेल तर RAW कन्व्हर्टरमध्ये XA अगदी सहजपणे दुरुस्त केले जाते.

आजारी 7. रंगीत विकृतीच्या प्रकटीकरणाचे उदाहरण.

5. विकृती

छायाचित्राच्या भूमितीच्या वक्रता आणि विकृतीमध्ये विकृती प्रकट होते. त्या. प्रतिमेचे प्रमाण फील्डच्या मध्यभागी ते काठापर्यंतच्या अंतरासह बदलते, परिणामी सरळ रेषा मध्यभागी किंवा कडाकडे वळल्या जातात.

भेद करा बॅरल-आकाराचेकिंवा नकारात्मक(विस्तृत कोनासाठी सर्वात सामान्य) आणि उशीच्या आकाराचेकिंवा सकारात्मकविकृती (अधिक वेळा दीर्घ फोकसवर प्रकट होते).

आजारी 8. पिंकशन आणि बॅरल विरूपण

प्राइम लेन्सपेक्षा झूम लेन्समध्ये विकृती सामान्यतः जास्त स्पष्ट होते. फिश आय सारख्या काही नेत्रदीपक लेन्स जाणूनबुजून दुरुस्त करत नाहीत आणि विकृतीवरही जोर देतात.

आजारी 9. उच्चारित बॅरल लेन्स विरूपणझेनिटार १६मिमीमासे डोळा.

व्हेरिएबल फोकल लांबीसह आधुनिक लेन्समध्ये, ऑप्टिकल स्कीममध्ये एस्फेरिकल लेन्स (किंवा अनेक लेन्स) सादर करून विकृती प्रभावीपणे सुधारली जाते.

6. दृष्टिवैषम्य

दृष्टिवैषम्य(ग्रीक स्टिग्मा - पॉइंटमधून) फील्डच्या काठावर चमकदार बिंदूच्या प्रतिमा बिंदूच्या स्वरूपात आणि डिस्कच्या स्वरूपात देखील मिळण्याची अशक्यता दर्शविली जाते. या प्रकरणात, मुख्य ऑप्टिकल अक्षावर स्थित एक चमकदार बिंदू बिंदू म्हणून प्रसारित केला जातो, परंतु जर बिंदू या अक्षाच्या बाहेर असेल तर - ब्लॅकआउट म्हणून, ओलांडलेल्या रेषा इ.

ही घटना बहुतेकदा प्रतिमेच्या काठावर पाहिली जाते.

आजारी 10. दृष्टिवैषम्य प्रकटीकरण

7. प्रतिमा फील्डची वक्रता

प्रतिमा फील्डची वक्रता- हे एक विकृती आहे, परिणामी लेन्सच्या ऑप्टिकल अक्षाला लंब असलेल्या सपाट वस्तूची प्रतिमा लेन्सच्या अंतर्गोल किंवा बहिर्वक्र पृष्ठभागावर असते. या विकृतीमुळे संपूर्ण प्रतिमा क्षेत्रामध्ये असमान तीक्ष्णता निर्माण होते. जेव्हा प्रतिमेचे केंद्र तीव्रपणे केंद्रित असते, तेव्हा प्रतिमेच्या कडा फोकसच्या बाहेर पडतील आणि तीक्ष्ण दिसणार नाहीत. जर प्रतिमेच्या काठावर तीक्ष्णता सेटिंग केली गेली असेल तर त्याचा मध्य भाग अनशार्प असेल.

आणि दृष्टिवैषम्य). तिसर्या, पाचव्या आणि उच्च ऑर्डरच्या गोलाकार विकृतीमध्ये फरक करा.

विश्वकोशीय YouTube

• 1 / 5

  अंतर δs"शून्य आणि अत्यंत किरणांच्या अदृश्य होण्याच्या बिंदूंमधील ऑप्टिकल अक्षाला म्हणतात अनुदैर्ध्य गोलाकार विकृती.

  व्यासाचा δ" स्कॅटरिंग सर्कल (डिस्क) सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते

  δ ′ = 2 h 1 δ s ′ a ′ (\displaystyle (\delta ")=(\frac (2h_(1)\delta s")(a"))),

  • 2h 1 - प्रणाली भोक व्यास;
  • एक"- सिस्टमपासून प्रतिमा बिंदूपर्यंतचे अंतर;
  • δs"- अनुदैर्ध्य विकृती.

  अनंत येथे स्थित वस्तूंसाठी

  A ′ = f ′ (\displaystyle (a")=(f")),

   abscissa अक्षाच्या बाजूने रेखांशाच्या गोलाकार विकृतीचे वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र तयार करण्यासाठी, रेखांशाचा गोलाकार विकृती प्लॉट केली जाते δs",आणि  ऑर्डिनेट अक्षाच्या बाजूने - प्रवेशद्वाराच्या बाहुलीवरील किरणांची उंची h. ट्रान्सव्हर्स अॅबरेशनसाठी समान वक्र तयार करण्यासाठी, प्रतिमेच्या जागेतील छिद्र कोनांच्या स्पर्शिका अॅब्सिसा अक्षाच्या बाजूने प्लॉट केल्या जातात आणि विखुरलेल्या वर्तुळांची त्रिज्या ऑर्डिनेट अक्षाच्या बाजूने प्लॉट केली जातात. δg"

  अशा साध्या लेन्स एकत्र करून, गोलाकार विकृती लक्षणीयरीत्या दुरुस्त केली जाऊ शकते.

  आकार कमी करणे आणि निराकरण करणे

  काही प्रकरणांमध्ये, थोडेसे थर्ड-ऑर्डर गोलाकार विकृती लेन्स किंचित डीफोकस करून दुरुस्त केली जाऊ शकते. या प्रकरणात, प्रतिमा विमान तथाकथित स्थलांतरित होते "सर्वोत्तम स्थापनेचे विमान", एक नियम म्हणून, मध्यभागी, अक्षीय आणि अत्यंत किरणांच्या छेदनबिंदू दरम्यान स्थित आहे आणि रुंद बीमच्या सर्व किरणांच्या छेदनबिंदूच्या अरुंद बिंदूशी एकरूप नाही (कमीतकमी विखुरलेली डिस्क). ही विसंगती कमीत कमी विखुरलेल्या डिस्कमध्ये प्रकाश उर्जेच्या वितरणाद्वारे स्पष्ट केली जाते, जी केवळ मध्यभागीच नाही तर काठावर देखील प्रकाशमान मॅक्सिमा बनवते. म्हणजेच, आपण असे म्हणू शकतो की "डिस्क" ही मध्यवर्ती बिंदू असलेली एक चमकदार रिंग आहे. त्यामुळे, कमीत कमी स्कॅटरिंगच्या डिस्कशी एकरूप असलेल्या प्लेनमध्ये ऑप्टिकल सिस्टीमचे रिझोल्यूशन कमी प्रमाणात ट्रान्सव्हर्स गोलाकार विकृती असूनही कमी असेल. या पद्धतीची उपयुक्तता गोलाकार विकृतीच्या विशालतेवर आणि स्कॅटरिंग डिस्कमधील प्रदीपन वितरणाच्या स्वरूपावर अवलंबून असते.

  गोलाकार विकृती सकारात्मक आणि नकारात्मक लेन्सच्या संयोजनाने यशस्वीरित्या दुरुस्त केली जाते. शिवाय, जर लेन्स चिकटवलेले नसतील तर, घटकांच्या पृष्ठभागाच्या वक्रता व्यतिरिक्त, हवेच्या अंतराचे परिमाण देखील गोलाकार विकृतीच्या प्रमाणात प्रभावित करेल (जरी ही हवा अंतर मर्यादित करणार्या पृष्ठभागांची वक्रता समान असेल. ). सुधारण्याच्या या पद्धतीसह, एक नियम म्हणून, रंगीत विकृती देखील दुरुस्त केल्या जातात.

  काटेकोरपणे सांगायचे तर, गोलाकार विकृती केवळ काही संकुचित क्षेत्रांसाठी पूर्णपणे दुरुस्त केली जाऊ शकते आणि त्याशिवाय, केवळ काही दोन संयुग्म बिंदूंसाठी. तथापि, व्यवहारात दुरूस्ती अगदी दोन-लेन्स प्रणालींसाठीही समाधानकारक असू शकते.

  सामान्यतः एका उंचीच्या मूल्यासाठी गोलाकार विकृती काढून टाकली जाते h 0 प्रणालीच्या बाहुल्याच्या काठाशी संबंधित. या प्रकरणात, अवशिष्ट गोलाकार विकृतीचे सर्वोच्च मूल्य उंचीवर अपेक्षित आहे h e एका साध्या सूत्राद्वारे निर्धारित केले जाते
  h e h 0 = 0.707 (\displaystyle (\frac (h_(e))(h_(0)))=(0.707))

  विकृती ही एक अस्पष्ट संज्ञा आहे जी ज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये वापरली जाते: खगोलशास्त्र, प्रकाशशास्त्र, जीवशास्त्र, छायाचित्रण, औषध आणि इतर. विकृती काय आहेत आणि कोणत्या प्रकारचे विकृती अस्तित्वात आहेत याबद्दल या लेखात चर्चा केली जाईल.

  पदाचा अर्थ

  "विकृती" हा शब्द लॅटिन भाषेतून आला आहे आणि त्याचा शब्दशः अनुवाद "विचलन, विकृती, काढणे" असा होतो. अशा प्रकारे, विकृती ही विशिष्ट मूल्यापासून विचलनाची घटना आहे.

  कोणत्या वैज्ञानिक क्षेत्रात विकृतीची घटना पाहिली जाऊ शकते?

  खगोलशास्त्रातील विकृती

  खगोलशास्त्रात, प्रकाशाच्या विकृतीची संकल्पना वापरली जाते. हे आकाशीय शरीर किंवा वस्तूचे दृश्य विस्थापन म्हणून समजले जाते. हे निरीक्षण केलेल्या वस्तू आणि निरीक्षकाच्या तुलनेत प्रकाशाच्या प्रसाराच्या गतीमुळे होते. दुसऱ्या शब्दांत, हलणारा निरीक्षक वस्तू वेगळ्या ठिकाणी पाहतो जिथून त्याने त्याचे निरीक्षण केले असते, विश्रांतीवर. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की आपला ग्रह सतत गतीमध्ये आहे, म्हणून उर्वरित निरीक्षकांची स्थिती शारीरिकदृष्ट्या अशक्य आहे.

  विकृतीची घटना पृथ्वीच्या हालचालीमुळे होत असल्याने, दोन प्रकार वेगळे केले जातात:

  • दैनंदिन विकृती: विचलन पृथ्वीच्या अक्षाभोवती दैनंदिन परिभ्रमणामुळे होते;
  • वार्षिक विकृती: सूर्याभोवती ग्रहाच्या क्रांतीमुळे.

  ही घटना 1727 मध्ये शोधली गेली आणि तेव्हापासून अनेक शास्त्रज्ञांनी प्रकाशाच्या विकृतीकडे लक्ष दिले: थॉमस यंग, ​​एअरी, आइनस्टाईन आणि इतर.

  ऑप्टिकल सिस्टमची विकृती

  ऑप्टिकल सिस्टीम हा ऑप्टिकल घटकांचा संच आहे जो प्रकाश किरणांना रूपांतरित करतो. या प्रकारची सर्वात महत्वाची मानवी प्रणाली म्हणजे डोळा. तसेच, अशा प्रणालींचा वापर ऑप्टिकल उपकरणे डिझाइन करण्यासाठी केला जातो - कॅमेरा, दुर्बिणी, सूक्ष्मदर्शक, प्रोजेक्टर इ.

  ऑप्टिकल विकृती हे ऑप्टिकल सिस्टममधील विविध प्रतिमा विकृती आहेत जे अंतिम परिणामांवर परिणाम करतात.

  जेव्हा एखादी वस्तू तथाकथित ऑप्टिकल अक्षापासून दूर जाते, तेव्हा किरणांचे विखुरणे होते, अंतिम प्रतिमा अस्पष्ट, फोकसच्या बाहेर, अस्पष्ट किंवा मूळपेक्षा भिन्न रंगाची असते. हेच विकृती आहे. विकृतीची डिग्री निर्धारित करताना, त्याची गणना करण्यासाठी विशेष सूत्रे वापरली जाऊ शकतात.

  लेन्स विकृती अनेक प्रकारांमध्ये विभागली गेली आहे.

  मोनोक्रोमॅटिक विकृती

  परिपूर्ण ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये, आउटपुटवर ऑब्जेक्टच्या प्रत्येक बिंदूपासून बीम देखील एका बिंदूवर केंद्रित केला जातो. सराव मध्ये, हा परिणाम साध्य करणे अशक्य आहे: बीम, पृष्ठभागावर पोहोचणे, वेगवेगळ्या बिंदूंवर केंद्रित आहे. विकृतीच्या या घटनेमुळे अंतिम प्रतिमेची अस्पष्टता येते. या विकृती कोणत्याही वास्तविक ऑप्टिकल प्रणालीमध्ये असतात आणि त्यांच्यापासून मुक्त होणे अशक्य आहे.

  रंगीत विकृती

  या प्रकारची विकृती पसरण्याच्या घटनेमुळे आहे - प्रकाश विखुरणे. स्पेक्ट्रमच्या वेगवेगळ्या रंगांमध्ये वेगवेगळ्या प्रसाराची गती आणि अपवर्तनाची डिग्री असते. अशा प्रकारे, प्रत्येक रंगासाठी फोकल लांबी भिन्न असते. यामुळे प्रतिमेमध्ये रंगीत रूपरेषा किंवा भिन्न रंगीत क्षेत्रे दिसतात.

  

  ऑप्टिकल उपकरणांमध्ये विशेष अॅक्रोमॅटिक लेन्स वापरून रंगीत विकृतीची घटना कमी केली जाऊ शकते.

  गोलाकार विकृती

  प्रकाशाचा एक आदर्श किरण ज्यामध्ये सर्व किरण फक्त एका बिंदूतून जातात त्याला समकेंद्री म्हणतात.

  गोलाकार विकृतीच्या घटनेसह, ऑप्टिकल अक्षापासून वेगवेगळ्या अंतरावर जाणारे प्रकाश किरण समकेंद्री नसतात. मूळ थेट ऑप्टिकल अक्षावर असतानाही ही घटना घडते. जरी बीम सममितीय असले तरी, दूरचे बीम अधिक मजबूतपणे अपवर्तित असतात आणि शेवटचा बिंदू एकसमान नसलेला प्रकाश प्राप्त करतो.

  

  पृष्ठभागाच्या वाढीव त्रिज्यासह लेन्स वापरून गोलाकार विकृतीची घटना कमी केली जाऊ शकते.

  विकृती

  विकृतीची घटना (वक्रता) मूळ वस्तूचा आकार आणि तिची प्रतिमा यांच्यातील विसंगतीमध्ये प्रकट होते. परिणामी, प्रतिमेवर ऑब्जेक्टचे विकृत रूप दिसून येते. दोन प्रकारचे असू शकतात: आकृतिबंध किंवा त्यांची बहिर्वक्रता. एकत्रित विकृतीच्या घटनेसह, प्रतिमेमध्ये विकृतीचे जटिल स्वरूप असू शकते. या प्रकारचे विकृती ऑप्टिकल अक्ष आणि स्त्रोत यांच्यातील अंतरामुळे होते.

  ऑप्टिकल सिस्टममधील लेन्सच्या विशेष निवडीद्वारे विकृतीची घटना दुरुस्त केली जाऊ शकते. फोटो दुरुस्त करण्यासाठी, ग्राफिक संपादक वापरले जाऊ शकतात.

  

  कोमा

  जर प्रकाश बीम ऑप्टिकल अक्षाच्या संदर्भात एका कोनात जातो, तर कोमाची घटना दिसून येते. या प्रकरणातील बिंदूच्या प्रतिमेमध्ये धूमकेतूसारखे विखुरलेले स्थान आहे, जे या प्रकारच्या विकृतीचे नाव स्पष्ट करते. छायाचित्र काढताना, ओपन ऍपर्चरवर शूटिंग करताना कोमा अनेकदा दिसून येतो.

  ही घटना दुरुस्त केली जाऊ शकते, गोलाकार विकृती किंवा विकृतीच्या बाबतीत, लेन्स निवडून, तसेच डायाफ्रामिंगद्वारे - डायाफ्राम वापरून लाईट बीमचा क्रॉस सेक्शन कमी करून.

  दृष्टिवैषम्य

  या प्रकारच्या विकृतीसह, ऑप्टिकल अक्षावर नसलेला बिंदू प्रतिमेतील अंडाकृती किंवा रेषेचे रूप घेऊ शकतो. हे विकृती ऑप्टिकल पृष्ठभागाच्या भिन्न वक्रतेमुळे होते.

  विशेष पृष्ठभाग वक्रता आणि लेन्सची जाडी निवडून ही घटना दुरुस्त केली जाते.

  हे ऑप्टिकल सिस्टमचे मुख्य विकृती आहेत.

  गुणसूत्र विकृती

  या प्रकारची विकृती गुणसूत्रांच्या संरचनेत उत्परिवर्तन, पुनर्रचना याद्वारे प्रकट होते.

  गुणसूत्र ही वंशानुगत माहिती प्रसारित करण्यासाठी जबाबदार असलेल्या पेशीच्या केंद्रकातील एक रचना आहे.

  क्रोमोसोम विकृती सामान्यतः पेशी विभाजनादरम्यान उद्भवतात. ते इंट्राक्रोमोसोमल आणि इंटरक्रोमोसोमल आहेत.

  विकृतीचे प्रकार:

  
  

  क्रोमोसोमल विकृतीची कारणे खालीलप्रमाणे आहेत:

  • रोगजनक सूक्ष्मजीवांचा संपर्क - जीवाणू आणि विषाणू जे डीएनएच्या संरचनेत प्रवेश करतात;
  • भौतिक घटक: रेडिएशन, अल्ट्राव्हायोलेट, अत्यंत तापमान, दाब, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन इ.;
  • कृत्रिम उत्पत्तीचे रासायनिक संयुगे: सॉल्व्हेंट्स, कीटकनाशके, जड धातूंचे क्षार, नायट्रिक ऑक्साईड इ.

  क्रोमोसोमल विकृतीमुळे आरोग्यावर गंभीर परिणाम होतात. त्यांच्यामुळे होणारे रोग सहसा त्यांचे वर्णन करणार्या तज्ञांच्या नावावर केले जातात: डाउन सिंड्रोम, शेरशेव्हस्की-टर्नर सिंड्रोम, एडवर्ड्स सिंड्रोम, क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम, वोल्फ-हर्शोर्न सिंड्रोम आणि इतर.

  बर्याचदा, या प्रकारच्या विकृतीमुळे उत्तेजित होणारे रोग मानसिक क्रियाकलाप, कंकाल संरचना, हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी, पाचक आणि मज्जासंस्था आणि शरीराच्या पुनरुत्पादक कार्यावर परिणाम करतात.

  या रोगांची शक्यता नेहमीच सांगता येत नाही. तथापि, आधीच मुलाच्या जन्मजात विकासाच्या टप्प्यावर, विशेष अभ्यासाच्या मदतीने, विद्यमान पॅथॉलॉजीज पाहणे शक्य आहे.

  कीटकशास्त्रातील विकृती

  कीटकशास्त्र ही प्राणीशास्त्राची शाखा आहे जी कीटकांचा अभ्यास करते.

  हा प्रकार उत्स्फूर्तपणे दिसून येतो. सहसा हे शरीराच्या संरचनेत किंवा कीटकांच्या रंगात थोडासा बदल दर्शविला जातो. बहुतेकदा, लेपिडोप्टेरा आणि कोलिओप्टेरामध्ये विकृती दिसून येते.

  त्याच्या घटनेची कारणे म्हणजे प्रौढ (प्रौढ) च्या आधीच्या टप्प्यावर क्रोमोसोमल किंवा शारीरिक घटकांच्या कीटकांवर होणारा प्रभाव.

  

  अशा प्रकारे, विकृती ही विचलन, विकृतीची घटना आहे. ही संज्ञा अनेक वैज्ञानिक क्षेत्रात आढळते. बहुतेकदा ते ऑप्टिकल प्रणाली, औषध, खगोलशास्त्र आणि प्राणीशास्त्र यांच्या संबंधात वापरले जाते.