Aberrações Óticas
Se eu tirar uma foto de uma paisagem, como você espera que essa foto fique? Sim, provavelmente a paisagem real. Esse é o objetivo de uma fotografia. Esperamos que as câmeras e outros dispositivos que usam lentes para concentrar a luz se comportem de uma maneira específica. Basicamente, quando as ondas de luz de uma fonte passam por uma lente, essas ondas devem convergir para um único ponto. É assim que você realmente vê uma imagem através de uma lente. Mas, às vezes, isso não acontece. Às vezes, as ondas de luz se perdem e, em vez de convergir, acabam em pontos diferentes, resultando em uma imagem borrada ou distorcida. Chamamos de aberrações ópticas aos fatores que fazem com que a luz não convirja através de uma lente. As aberrações ópticas podem ocorrer em telescópios, microscópios, câmeras e qualquer outra coisa que use lentes simples para produzir uma imagem. Então, como corrigimos as aberrações ópticas em uma lente simples? A resposta é complexa. Você entenderá em um minuto.
Aberrações cromáticas
Agora, as aberrações ópticas tecnicamente podem ocorrer de várias maneiras. No entanto, eles podem ser classificados em duas categorias principais. Primeiro estão as aberrações cromáticas , aberrações que ocorrem quando a luz refrata através da lente em vários comprimentos de onda de cor. Basicamente, pense em como a luz é concentrada quando brilha através de uma lente de aumento. É assim que deveria ser. Então pense no que acontece quando a luz brilha através de um prisma. É mais ou menos isso que acontece em uma aberração cromática. Em vez de convergir, a luz se dispersa à medida que ondas de luz de vários comprimentos refratam de maneira diferente. Os comprimentos de onda da luz para o vermelho acabam refratando em um ângulo diferente das ondas de luz para o azul, e a aberração ocorre.
Então como nós consertamos isso? No século 18, os cientistas perceberam que se algumas lentes refratam a luz vermelha em um ângulo e algumas refratam a azul em outro, combinando-as, elas poderiam fazer as duas ondas de luz convergirem no mesmo ponto. O resultado foi um dupleto , duas lentes de materiais diferentes combinadas para fazer convergir luz de comprimentos de onda diferentes. Um par é um exemplo de lente complexa , uma lente feita de duas lentes de diferentes formatos de superfície que compartilham um eixo. É uma lente complexa. Complexo. Veja, disse que você entenderia essa piada mais tarde. De qualquer forma, essas lentes complexas podem ser moldadas de diferentes maneiras para corrigir várias aberrações cromáticas e trazer várias ondas de luz de volta a um único ponto de convergência.
Aberração Monocromática
O outro tipo principal de aberração óptica é chamada de aberração monocromática , na qual a distorção é causada pela forma esférica da lente. Basicamente, parte da luz passa pela lente em ângulos mais nítidos do que outras e, embora não se dispersem em ondas de luz de cores únicas, não conseguem convergir para um único ponto. O formato da lente, a forma como a lente se curva, pode causar essa aberração monocromática e, portanto, remodelar a lente é uma maneira de tentar corrigi-la. Também podemos combinar lentes simples para criar lentes complexas que são curvas de maneiras diferentes, o que novamente funciona para corrigir as aberrações dentro de uma única lente.
Agora, se podemos controlar a luz com muito mais eficiência apenas combinando duas lentes em uma, imagine o que acontece quando adicionamos lentes inteiramente novas. A maioria das ferramentas complexas como câmeras, microscópios e telescópios dependem de mais do que apenas uma única lente. Em vez disso, lentes complexas e simples são empilhadas dentro de um eixo de contenção para criar a maior quantidade de precisão e controle, garantindo que a luz converta através de uma lente exatamente para onde precisamos.
Resumo da lição
Quando a luz passa por uma lente, ela deve convergir de uma maneira específica. Mas, isso nem sempre acontece. Chamamos de aberrações ópticas os fatores que fazem com que a luz não convirja através de uma lente . Existem dois tipos principais.
Uma aberração cromática ocorre quando a luz refrata através da lente em vários comprimentos de onda de cor. Basicamente, a luz branca é dividida e as ondas vermelhas e azuis refratam em ângulos diferentes, de modo que não convergem. Este é um problema comum em lentes simples, mas pode ser corrigido com uma lente complexa , uma lente feita de duas lentes de diferentes formatos de superfície que compartilham um eixo. Nesse caso, estamos falando de um dupleto , no qual duas lentes de materiais diferentes são combinadas para fazer convergir luz de comprimentos de onda diferentes.
A outra forma principal pela qual a luz pode falhar em convergir é a partir de uma aberração monocromática , na qual a distorção é causada pelo formato esférico da lente. Novamente, isso pode ser corrigido com lentes mais complexas. Freqüentemente, múltiplas lentes complexas e simples são compiladas para criar uma quantidade ainda maior de controle. Às vezes, não é tão ruim as coisas ficarem um pouco mais complexas.