Аберації - це що таке? Які бувають аберації?
Опубликованно 15.10.2018 01:08
Аберація - багатозначний термін, який застосовується в різних сферах знань: астрономії, оптики, біології, фотографії, медицині та інших. Що таке аберації і які існують види аберацій, буде розглянуто в даній статті. Значення терміна
Слово "аберація" походить з латинської мови і буквально перекладається як "відхилення, перекручення, видалення". Таким чином, аберація - це явище відхилення від певного значення.
В яких наукових областях можна спостерігати явище аберації? Аберація в астрономії
В астрономії використовується поняття аберації світла. Під нею розуміють візуальне зміщення небесного тіла або об'єкта. Викликано воно швидкістю поширення світла відносно спостережуваного об'єкта і спостерігача. Іншими словами, рухомий спостерігач бачить об'єкт не там, де спостерігав би його, перебуваючи в стані спокою. Обумовлено це тим, що наша планета перебуває в постійному русі, тому стан спокою спостерігача фізично неможливо.
Оскільки явище аберації викликане переміщенням Землі, виділяють два типу: добова аберація: відхилення викликане добовим обертанням Землі навколо своєї осі; річна аберація: обумовлена зверненням планети навколо Сонця.
Дане явище було відкрито в 1727 році, і з тих пір чимало вчених приділяли увагу аберації світла: Томас Юнг, Ейрі, Ейнштейн та інші.
Аберації оптичної системи
Оптична система - це набір оптичних елементів, що перетворюють світлові пучки. Найважливішою для людини системою такого роду є око. Також такі системи використовуються для конструювання оптичних приладів - фотоапаратів, телескопів, мікроскопів, проекторів і т. д.
Оптичні аберації - це різні спотворення зображень в оптичних системах, що позначаються на кінцевому результаті.
Коли об'єкт віддаляється від так званої оптичної осі, виникає розсіювання променів, кінцеве зображення виходить нечітким, несфокусированным, розмитим або мають колір, відмінний від вихідного. Це і є аберація. При визначенні ступеня аберації можуть застосовуватися спеціальні формули для її розрахунку.
Аберація лінз поділяється на декілька видів. Монохроматичні аберації
В ідеальній оптичній системі промінь від кожної точки предмета на виході також концентрується в одній точці. На практиці такого результату досягти неможливо: промінь, досягаючи поверхні, концентрується в різних точках. Саме це явище аберації обумовлює нечіткість кінцевого зображення. Дані спотворення присутні в будь-якій реальній оптичної системи і позбутися від них неможливо. Хроматична аберація
Даний тип аберацій обумовлений явищем дисперсії - розсіювання світла. Різні кольори спектру мають різні швидкості поширення і ступінь заломлення. Таким чином, фокусна відстань виявляється різним для кожного кольору. Це призводить до появи на зображенні кольорових контурів або різної забарвленості ділянок.
Явище хроматичної аберації може бути знижено при використанні спеціальних ахроматичних лінз в оптичних приладах. Сферична аберація
Ідеальний пучок світла, в якому всі промені йдуть тільки через одну точку, називають гомоцентрическим.
При явищі сферичної аберації промені світла, що проходять на різних відстанях від оптичної осі, перестають бути гомоцентрическими. Дане явище відбувається навіть тоді, коли вихідна точка знаходиться безпосередньо на оптичній осі. Незважаючи на те що промені йдуть симетрично, віддалені промені зазнають сильного переломленню, і кінцева точка набуває неоднорідну освітленість.
Знизити явище сферичної аберації можна, використовуючи лінзу з збільшеним радіусом поверхні. Дисторсія
Явище деформації (викривлення) проявляється у відмінностях форми вихідного об'єкта і його зображення. В результаті на зображенні з'являються спотворені контури об'єкта. Це спотворення може бути двох типів: увігнутість контурів або їх опуклість. При явищі комбінованої деформації зображення може мати складний характер спотворень. Даний тип аберації обумовлений відстанню між оптичною віссю і джерелом.
Явище деформації може бути скориговано спеціальним підбором лінз в оптичній системі. Для корекції фотографій можуть застосовуватися графічні редактори.
Кома
Якщо світловий пучок проходить під кутом по відношенню до оптичної осі, то спостерігається явище коми. Зображення точки в цьому випадку має вигляд розсіяного плями, що нагадує комету, що пояснює назву даного типу аберацій. При фотографуванні кома часто проявляється під час зйомки на відкритій діафрагмі.
Коригувати дане явище можна, як у випадку сферичних аберацій або деформації, підбором лінз, а також диафрагмированием - зменшенням перерізу світлового пучка за допомогою діафрагм. Астигматизм
При даному типі аберацій точка, що лежить на оптичній осі, може набувати у зображенні вигляд овалу або лінії. Ця аберація викликана різною кривизною оптичної поверхні.
Виправляється це явище підбором особливої кривизни поверхні і товщини лінз.
Такі основні аберації, характерні для оптичних систем. Аберації хромосом
Цей тип аберації проявляється мутаціями, перебудовами в структурі хромосом.
Хромосома - це структура, в ядрі клітини, відповідальна за передачу спадкової інформації.
Аберації хромосом зазвичай виникають при поділі клітини. Вони бувають внутрихромосомными і межхромосомными.
Види аберацій: делеція - втрата ділянки хромосом; дупликация - подвоєння ділянки хромосом; інверсія - переворот ділянки; транслокація - перенесення ділянки.
Причини хромосомних аберацій наступні: вплив патогенних мікроорганізмів - бактерій і вірусів, що проникають у структуру ДНК; фізичні фактори: радіація, ультрафіолет, екстремальні температури, тиск, електромагнітне випромінювання і т. д.; хімічні сполуки штучного походження: розчинники, пестициди, солі важких металів, окис азоту і т. д.
Хромосомні аберації приводять до серйозних наслідків для здоров'я. Викликані ними захворювання зазвичай носять назви фахівців, описали їх: синдром Дауна, синдром Шершевского-Тернера, синдром Едвардса, синдром Клайнфельтера, синдром Вольфа-Хиршхорна та інші.
Найчастіше захворювання, спровоковані цим типом аберацій, зачіпають розумову діяльність, будова скелета, серцево-судинну, травну і нервову системи, репродуктивну функцію організму.
Ймовірність виникнення даних захворювань не завжди вдається передбачити. Тим не менш, вже на етапі перинатального розвитку дитини з допомогою спеціальних досліджень можна побачити наявні патології. Аберація в ентомології
Ентомологія - розділ зоології, що вивчає комах.
Даний тип аберації проявляється спонтанно. Звичайно він виражається у малозначуще зміну структури тіла або забарвлення комах. Найчастіше аберація спостерігається у лускокрилих і твердокрилих.
Причинами її виникнення служить вплив на комах хромосомних або фізичних факторів на стадії, що передує імаго (доросла особина).
Таким чином, аберація - це явище відхилення, спотворення. Цей термін з'являється в багатьох наукових галузях. Найчастіше він використовується стосовно оптичним системам, медицині, астрономії, зоології. Автор: Максим Евальд 11 Жовтня, 2018
Категория: Студентам