Зміст
Опуклі лінзи відіграли важливу роль у науковому відкритті. Телескопи дозволили вченим переглянути далекі небесні тіла. За допомогою мікроскопів вчені виявили основні складові життя. За допомогою камери дослідники отримали постійний облік своїх відкриттів у природному світі. Опукла лінза є головним компонентом цих трьох інструментів. Незважаючи на надійність, опукла лінза має властиві дефекти, з якими доводилося мати справу виробникам приладів.
Побудова та функція
Подвійна опукла лінза - предмет у формі диска, виготовлений з таких матеріалів, як скло або пластик. Якщо правильно побудовано, кожна з двох сторін цього диска буде випинатись у звичайній кривій, утворюючи переріз кулі. Коли паралельні промені світла, що потрапляють на цю лінзу перпендикулярно площині диска, лінза заломлює або згинає ці світлові промені так, щоб вони потрапляли у фокус. Лінза, яка ефективно фокусує світло, формує чіткі зображення і влучно виконує призначену їм роль у телескопі, мікроскопі чи камері. Однак якщо об’єктив має дефекти конструкції, такі як неправильна кривизна або матеріал, який не є ідеально однорідним, зображення пропорційно постраждають.
Сферична аберація
Світло, що потрапляє на різні ділянки сферичної поверхні лінзи, не буде зустрічатися в абсолютно одній точці. Промені, що вражають лінзу, віддалену від центру, будуть фокусуватися трохи ближче до кришталика, ніж промені, ніж ударяють лінзу біля її центру. Цей внутрішній дефект сферичних лінз, який називається сферичною аберацією, призводить до розмиття зображення. Блокування краю кришталика дає кращий фокус. У багатьох інструментах вміле поєднання різних лінз майже виключає сферичну аберацію.
Хроматична аберація
Хроматична аберація є наслідком того, що лінза заломлює або вигинає деякі кольори світла більш різко, ніж інші. Лінза вигинає промені фіолетового світла більш різко, ніж зелений, а червоний зазнає ще меншої рефракції. Як результат, лінза має тенденцію до поділу білого світла на його складові кольори, і виходить барвистий ореол. Англієць Джон Доллонд вирішив проблему винаходом ахроматичного дублета, комбінації двох лінз різних скляних матеріалів, в яких один тип скла виправляв хроматичну аберацію іншого.
Коматична аберація
Коматична аберація виникає, коли світлові промені з відстані вдаряються на лінзу під кутом, а не перпендикулярно до площини її диска. В результаті виходить кометова фігура з хвостом. Правильне подрібнення лінзи усуває цю проблему. Термін "хроматична аберація" походить від слова "кома", що позначає блискучу кулю, яка оточує ядро комети.