阿貝數
編輯在光學和透鏡設計中,阿貝數,也稱為透明材料的 V 數或收縮率,是材料色散(折射率隨波長的變化)的近似度量,具有高 V 值 表明低色散。 它以定義它的德國物理學家 Ernst Abbe (1840–1905) 的名字命名。 術語 V 數不應與纖維中的歸一化頻率混淆。
其中 nC、nd 和 nF 是材料在 Fraunhofer C、d 和 F 譜線波長(分別為 656.3 nm、587.56 nm 和 486.1 nm)處的折射率。 該公式僅適用于可見光譜。 超出此范圍需要使用不同的譜線。 對于不可見的譜線,術語 V 數更常用。
其中 nshort、ncenter 和 nlong 是材料在三個不同波長下的折射率。 最短的波長指數是 nshort,最長的是 nlong。
阿貝數用于根據色度對玻璃和其他光學材料進行分類。 例如,較高色散的火石玻璃具有 V < ; 55 而較低色散冠玻璃具有較大的阿貝數。 V 的值范圍從非常致密的火石玻璃低于 25,聚碳酸酯塑料約為 34,普通冠狀玻璃高達 65,某些螢石和磷酸鹽冠狀玻璃為 75 至 85。
阿貝數用于消色差透鏡的設計,因為它們的倒數與人眼最敏感的波長區域中的色散(折射率與波長的斜率)成正比(見圖)。 對于不同的波長區域,或者為了更高精度地表征系統的色度(例如在復消色差透鏡的設計中),使用全色散關系(折射率作為波長的函數)。
阿貝圖
編輯阿貝圖,也稱為“玻璃面紗”,是通過繪制材料的阿貝數 Vd 與其折射率 nd 的關系圖而生成的。 然后可以根據眼鏡在圖表上的位置對眼鏡進行分類和選擇。 這可以是 Schott Glass 目錄中使用的字母數字代碼,也可以是 6 位玻璃代碼。
眼鏡的阿貝數及其平均折射率用于計算消色差透鏡元件所需的折射本領,以消除一階色差。 請注意,進入消色差雙峰設計方程的這兩個參數正是繪制在阿貝圖上的參數。
由于生產鈉和氫線的困難和不便,阿貝數的替代定義經常被替代(ISO 7944)。 不是上面的標準定義,而是使用 F 和 C 氫線之間的折射率變化,使用下標 e 的替代測量
取藍色和紅色鎘線在 480.0 nm 和 643.8 nm 處的折射率之差(ne 指的是汞電子線的波長,546.073 nm)。
可以類似地使用其他定義; 下表列出了通常確定 n 的標準波長,包括使用的標準下標。
推導
編輯從薄透鏡的 Lensmaker 方程式開始
兩個波長 λshort 和 λlong 之間的屈光力 P 的變化
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