Astigmatismus

Der Astigmatismus ist in der Optik in die Kategorie Abbildungsfehler einzuordnen. Er tritt auf, wenn die objektseitigen Strahlen schräg auf eine Optik/Linse fallen. Hierbei wird zwischen Meridional- und Sagittalebene unterschieden, wobei erstere wie die y-Achse und zweitere wie die x-Achse angesehen werden kann. Der unterschiedliche Einfallswinkel entsteht aufgrund der sphärischen Linsenfläche, auf der die Strahlen unterschiedliche Winkel mit dem Grenzflächenlot einschließen. Dadurch wird jeder Strahl mit anderem Einfallswinkel auch anders gebrochen, da der Ausfallswinkel von der Brechzahl und dem Einfallswinkel abhängt. Hierdurch resultiert nun, dass die beiden Ebenen unterschiedliche Brennweiten haben, wobei die Sagittale die von der Linse weiter entfernte ist. Hinzu kommt, dass in den Brennpunkten keine Punkte, sondern Brennlinien in der jeweils anderen Ebene zu sehen sind. Somit entsteht vor und hinter den Brennpunkten statt eines Kreises ein Oval, da jedes Strahlenbündel einer Ebene zu Ellipse wird und in fast jedem Punkt einen anderen Öffnungswinkel hat. Wird jetzt ein Schirm hinter den sagittalen Brennpunkt gehalten, ist ein Oval mit längerer Halbachse in y-Richtung zu sehen. Analog dazu ist das Oval vor dem meridionalen Brennpunkt mit längerer Halbachse in x-Richtung. Es muss aber gesagt werden, dass sich in einem Punkt ein Kreis abbilden lässt, der sich Unschärfekreis nennt. Charakterisiert wird der Astigmatismus durch die astigmatische Differenz, den Abstand zwischen den Brennlinien und dem Unschärfekreis. Diese wächst mit stärkerer Neigung des einfallenden Bündels zur optischen Achse.

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