Lớp 11 · Quang học

Cầu sai qua một mặt khúc xạ cầu

Tia xa trục có gặp trục tại cùng điểm với tia cận trục không?

Spherical aberration at a spherical refracting surface

Quan hệ khảo sát

\theta_{\text{ra}}=\arcsin\left(\dfrac y{nR}\right)-\arcsin\left(\dfrac yR\right);\quad x_f=x_{\text{mặt}}-\dfrac y{\tan\theta_{\text{ra}}}

θra=asin(y/(nR))−asin(y/R); xf=xmặt−y/tanθra. Tia xa trục có gặp trục tại cùng điểm với tia cận trục không?

Điều kiện mô hình

Tia song song đi từ không khí vào môi trường qua một mặt cầu lồi; áp dụng Snell tại mặt thật, không dùng thấu kính cận trục để giả cầu sai. Hình học có thể đổi tỉ lệ để quan sát; số đọc và đồ thị dùng để định lượng.

Gợi ý khảo sát

Dự đoán giao trục của tia đang xét khi đổi độ cao tia / bán kính cong.
Ghi số liệu và đối chiếu giao trục của tia đang xét với công thức, giữ các biến khác cố định.
Tia xa trục có gặp trục tại cùng điểm với tia cận trục không?

Mở không gian tương tác để thay tham số, quan sát mô hình, ghi số liệu và xem đồ thị. Phiên thí nghiệm được lưu trên thiết bị đang dùng.