Vad betyder axiell kromatism?
Axiell kromatism är en optisk förvrängning där platsen för ljusets brännpunkt på den optiska axeln genom ett optiskt system varierar beroende på våglängden på ljuset (dvs färgen). Det är en av de två typerna av kromatiska aberrationer, den andra är transversell kromatism.
Effekten av axiell kromatism är relevant för alla optiska tillämpningar, såsom fotografi, teleskopi och mikroskopi. Närvaron av axiell kromatism i ett linssystem kommer att förvränga bilderna, vilket gör att de ser oskarpa, suddiga och med olika färger spridda. Axialkromatism reduceras i allmänhet med en teknik som kallas att stoppa ner, vilket ökar skärpedjupet och ökar mängden fokus.
Medan de flesta applikationer försöker minska effekterna av axiell kromatism, vissa användningsfall, som i beröringsfria profilometrar, använder denna effekt för att ge användbar information om ett materials yta.
Kunskaper.se förklarar axiell kromatism
Axiell kromatism uppstår från den grundläggande egenskapen hos ljusets brytning. När ljus passerar genom ett transparent material med ett brytningsindex passerar ljusets komponenter med olika våglängder genom materialet i olika vinklar. När ljuset lämnar materialet delas ljuset nu isär efter dess våglängd, vilket motsvarar olika färger. Vitt ljus som passerar genom en lins eller regndroppar skapar sken av regnbågar. Axiell kromatism uppstår längs den optiska axeln genom en lins. Eftersom brytningsvinkeln för varje våglängd skiljer sig är brännpunkten för varje våglängd antingen närmare eller längre bort från andra våglängder.
Kombinationer av olika linstyper, som att använda ett negativt lins efter en positiv lins, kan minska effekterna av axiell kromatism genom att vända effekten av refraktion genom en komplementerande effekt i den andra linsen. Dessa system kallas akromater och används i stor utsträckning inom optisk mikroskopi och teleskop för att minska kromatisk bildförvrängning.
Egenskaperna hos axiell kromatism hjälper till att utvärdera råheten eller profilen på ett materials yta. Denna applikation är en kontaktfri profileringsteknik som kallas kromatisk konfokal profilometri. Istället för att minimera effekten av axiell kromatism använder den optiska profilometern axiell kromatism för att skapa en topografisk karta över materialets yta. Variationerna i våglängden för ljus som kommer från olika höjder på ytan motsvarar olika z-koordinatvärden på ytan. Eftersom beröringsfria profilometrar inte skadar ytan på det aktuella materialet, är kromatiska konfokala profilometrar användbara för att utvärdera kvaliteten på en yta eller beläggning och oförstörande testning.
