(a) Problemets geometri och notering som används för avstånden. Koordinatsystemets ursprung ligger i mitten av ingångsytan z a 0, 0 † ˆ 0. (b) Zoom som visar notationen för enhetsvektorerna.
En trio av fysiker från National Autonomous University of Mexico och Tec de Monterrey har löst en 2, 000 år gammalt optiskt problem-Wasserman-Wolf-problemet. I deras tidning publicerad i tidningen Tillämpad optik , Rafael González-Acuña, Héctor Chaparro-Romo, och Julio Gutiérrez-Vega beskriver matematiken som är involverad i att lösa pusslet, ge några exempel på möjliga tillämpningar, och beskriv effektiviteten av resultaten vid testning.
Över 2, 000 år sedan, Den grekiska forskaren Diocles insåg ett problem med optiska linser - när man tittade igenom enheter utrustade med dem, kanterna verkade fuzzier än mitten. I hans skrifter, han föreslog att effekten inträffade eftersom linserna var sfäriska - ljus som slog i en vinkel kunde inte fokuseras på grund av skillnader i brytning. Isaac Newton var enligt uppgift stumpad i sina försök att lösa problemet (som blev känt som sfärisk aberration), liksom Gottfried Leibniz.
År 1949, Wasserman och Wolf utarbetade ett analytiskt medel för att beskriva problemet, och gav det ett officiellt namn-Wasserman-Wolf-problemet. De föreslog att det bästa sättet att lösa problemet skulle vara att använda två asfäriska intilliggande ytor för att korrigera avvikelser. Sen den tiden, forskare och ingenjörer har kommit på olika sätt att lösa problemet i specifika applikationer - särskilt kameror och teleskop. De flesta sådana insatser har inneburit att skapa asfäriska linser för att motverka brytningsproblem. Och även om de har resulterat i förbättringar, lösningarna har i allmänhet varit dyra och otillräckliga för vissa applikationer.
Nu, ett sätt att lösa problemet med objektiv i alla storlekar har hittats av González-Acuña, Chaparro-Romo och Gutiérrez-Vega, beskrivs i en lång matematisk formel. Den bygger på att beskriva sätt på vilka formen på en andra asfärisk yta måste ges en första yta, tillsammans med objekt-bildavstånd. I huvudsak, den förlitar sig på en andra yta som fixar problem med den första ytan. Resultatet är eliminering av sfärisk aberration.
När matematiken väl fastställdes forskarna testade det genom att köra simuleringar. De rapporterar att deras teknik kan producera linser som är 99,99999999999 procent exakta. Forskarna föreslår att formeln kan användas i applikationer inklusive glasögon, kontaktlinser, teleskop, kikare och mikroskop.
© 2019 Science X Network
