ابیراهی کما

[ اپتیک و لیزر  آینه ها و عدسی ها ]

کما از ترکیب حروف اول «Cometlike appearance» به معنی «صورت ظاهر ستاره دنباله‌دار مانند» یک نقطه شیئی خارج از محور عدسی استخراج شده ‌است. اگر جسمی که می‌خواهیم تصویر آن را توسط دستگاه نوری ایجاد کنیم، روی محور اصلی سیستم نباشد، انحرافی در تصویر حاصله بوجود می‌آید که آن را ابیراهی کما می‌گویند و بر دو نوع کما مثبت و منفی می‌باشد.

دید کلی

کما ، ابیراهی تکرنگ مرتبه سوم است که یک ابیراهی خارج از محور بوده، نسبت به محور نوری نیمه متقارن است و به سرعت با تغییر دهانه r تغییر می‌کند. هرچند که می‌توان عدسی را برابر سایر ابیراهی‌ها از جمله ‌ابیراهی کروی تصحیح کرد و همه پرتوها را در روی محور به نحو مطلوبی کانونی کرد، ولی کیفیت تصاویر نقاط خارج از محور دارای وضوح مطلوبی نخواهد بود، مگر اینکه عدسی را برای کما نیز تصحیح کرده باشند.

ابیراهی کما از چه چیزی ناشی می‌شود؟

این ابیراهی ناشی از پرتوهای موازی عمودی یا مماسی شکسته شده توسط عدسی است. هر ناحیه دایره‌ای عدسی ، تصویری دایره‌ای که دایره کمایی نامیده می‌شود، تشکیل می‌دهد. پرتوهایی که در صفحه مماسی قرار دارند، تصویری در بالای هر دایره کمایی و پرتوهایی که در صفحه کمانی (صفحه ‌افقی) قرار دارند، تصویری در زیر هر دایره کمایی تشکیل می‌دهند. تصاویر مربوطه به پرتوهای منتسب به صفحات دیگر ، دایره کمایی را کامل می‌کنند. ترکیب تمام این دوایر کمایی که شعاع آنها با افزایش شعاع مناطق بزرگتر می‌شود، شکلی شبیه یک ستاره دنباله‌دار می‌دهد، وجه تسمیه ‌این ابیراهی نیز به همین علت است.

انواع ابیراهی کما

کما مثبت
بزرگنمایی برای اجزای مختلف عدسی فرق می‌کند. هرگاه بزرگنمایی برای پرتوهای خارجی عبوری از عدسی بزرگتر از بزرگنمایی پرتوهای عبوری از مرکز آن باشد، می‌گویند کما مثبت است.
کما منفی
هرگاه بزرگنمایی برای پرتوهای خارجی عبوری از عدسی کوچکتر از بزرگنمایی پرتوهای عبوری از مرکز آن باشد، کما منفی خواهد بود.

چگونه می‌توان دستگاهی ساخت که فاقد ابیراهی کما باشد؟

شکل عدسی مقدار ابیراهی کما را تحت تاثیر قرار می‌دهد. همچنین سمت‌گیری یک عدسی روی بیراهی‌های آن تاثیر می‌گذارد. با ترکیب عدسی‌ها این امکان وجود دارد که چندین ابیراهی را همزمان با خمش عدسی‌ها به گونه‌ای که بیراهی‌های همگانی حاصل از ترکیب ، کوچکتر از مقادیر آنها برای عدسی‌های جداگانه باشد، تصحیح کرد.
روش دیگر جابجا کردن دریچه روزنه‌ است. موقعی که دریچه جابجا شد، پرتو اصلی که به وسیله دریچه تعیین می‌شود، به تقاطع پرتوهای حاشیه‌ای نزدیکتر می‌شود و لذا کما کاهش می‌یابد. اما اگر هیچ ابیراهی کروی وجود نداشته باشد، این جابجایی روی نمی‌دهد و کما برای هر دو موضع دریچه یکسان می‌ماند. علاوه بر تغییرات در انحنای سطوح عدسی ، تغییرات در ضخامت و یا فواصل تک‌تک اجزا و ضرایب شکست آنها می‌توان برای تعدیل ضرایب ابیراهی مورد استفاده قرار داد.
منبع: دانشنامه رشد
/خ