Astigmatismus, Aberration 3. Ordnung

Kequ · Gast

Meine Frage:
Hallo,

ich hätte eine Frage zum Astigmatismus.
Und zwar nicht zum Astigmatismus der aufgrund asymmetrischer optischer Systeme zustande kommt, sondern der Astigmatismus bei symmetrischen Systemen, der bei abzubildenden Punkten zu tragen kommt, welche abseits der optischen Achse liegen.

Ich würde gerne besser verstehen, wie dieser korrigiert werden kann, zb. bei Mikroskopen, leider finde ich hierzu nichts, außer dass man es kann und das das ganze dann Anastigmat genannt wird.

Meine Ideen:
Müsste ich, um die Asymmetrie der Abbildung der meridional Strahlen auszugleichen, die Linse in dieser Ebene nicht selbst asymmetrisch gestalten?
Dies müsste ich aber für jeden beliebigen Punkt machen, da ich ja nicht weiß in welcher Richtung der Punkt von der optischen Achse abweicht und auch nicht wie viel. Meine Linse müsste also in alle Richtungen asymmetrisch, wodurch sie wieder symmetrisch wäre.

Übersehe ich hier etwas, oder kann man den Astigmatismus schlicht einfach nicht zu 100% beseitigen, sondern lediglich reduzieren, indem ich den Winkelbereich aus dem Punkte entfernt von der optischen Achse noch abgebildet werden, reduziere.

Gast002 · Gast

Hallo Kequ,

wenn Du Dir die Abbildung bei Wikipedia: Abbildungsfehler/Astigmatismus ansiehst, kannst Du erkennen, daß die Definition, was meridionale und was meridionale und was sagittale Richtung ist, davon abhängt, in welcher Richtung (hoch-runter, rechts-links) der Lichtstrahl von der optischen Achse abweicht. Bezogen auf die Linse könnte man also gar nicht sagen, in welche Richtung sie asymmetrisch gestaltet werden sollte.

Was man sich für die Korrektur des Astigmatismus zu Nutze macht, ist, daß die Abweichung vom idealen Strahlverlauf auch von der Form der Linse abhängt. Man kann Linsen mit der gleichen Brennweite auf verschiedene Weise herstellen. Zum einen kann die Brechkraft unterschiedlich auf die vordere und die hintere Fläche verteilt werden (plan-convexe oder bi-convexe Linsen, Meniskuslinsen, dito für concave Linsen) und man kann Glasmaterialien mit unterschiedlichem Brechungsindex einsetzen, was dann wieder Auswirkung auf den Krümmungsradius der Linsenflächen hat. Mit diesen zusätzlichen Parametern läßt sich die Stärke des Astigmatismus beeinflussen. Um ihn tatsächlich zu beseitigen für einen gewissen Winkelbereich, in dem die Strahlen von der optischen Achse abweichen dürfen, muß man mehrere Linsen (einige mit positiver und andere mit negativer Brennweite) zu einem optischen System zusammenfassen. Die Rechnungen dazu sind aber nicht einfach!

Beste Grüße