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在光学中，球面像差是发生在经过透镜折射或面镜反射的光线，接近中心与靠近边缘的光线不能将影像聚集在一个点上的现象。这在望远镜和其他的光学仪器上都是一个缺点，这是因为透镜和面镜是球面的形状，不能聚焦在一个点上造成的。这是一个重要的特性，但是因为球面镜比非球面镜容易制造，所以绝大部分的透镜都是球面镜。
球面像差与镜面直径的四次方成正比，与焦长的三次方成反比，所以他在低焦比的镜子，也就是所谓的“快镜”上就比较明显。
对使用球面镜的小望远镜，当焦比低于f/10时，来自远处的点光源（例如恒星）就不能聚集在一个点上。特别是来自镜面边缘的光线比来自镜面中心的光线更不易聚焦，这造成影像因为球面像差的存在而不能很尖锐的成像。所以焦比低于f/10的望远镜通常都使用非球面镜或加上修正镜。
在透镜系统中，可以使用凸透镜和凹透镜的组合来减少球面像差，就如同使用非球面透镜一样。
一个 点光源 在负球面像差(上) 、无球面像差(中)、和正球面像差(下)的系统中的成像情形。左面的影相是在焦点内成像，右边是在焦点外的成像。
经由简单的设计，你可计算得出最小的球面像差。例如，在单透镜的设计中，使用球面镜，将物体的距离设为o，成像的距离为i，透镜的折射率为n时，可以调整透镜两边的曲率半径，将球面像差仅可能的减小。 和 是透镜前面和后面的曲率半径，则
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球面像差。一个理想的镜面(顶端)，能经所有入射的光线汇聚在光轴上的一个点，但一个真实的镜面(底端)会有球面像差：靠近光轴的光线会比离光轴较远的光线较为紧密的汇聚在一个点上，因此光线不能汇聚在一个理想的焦点上(图较为夸张)。
平行光束通过透镜后聚焦像的纵切面，上：负球面像差，中：无球面像差，下：正球面像差。镜子位于图的左侧。
来自球面镜的球面像差
来自球面镜的球面像差
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发表于 2015-5-6 21:51:49
