Содержание
Выпуклые линзы сыграли важную роль в научных открытиях. Телескопы позволили ученым просматривать далекие небесные тела. С помощью микроскопов ученые обнаружили основные составляющие жизни. Благодаря камере, исследователи получили постоянную запись своих открытий в мире природы. Выпуклая линза является главным компонентом этих трех инструментов. Несмотря на надежность, выпуклая линза имеет внутренние дефекты, с которыми сталкиваются производители инструментов.
Конструкция и функционирование
Двойная выпуклая линза представляет собой предмет в форме диска, изготовленный из таких материалов, как стекло или пластик. При правильном построении каждая из двух сторон этого диска будет выпуклой в виде регулярной кривой, чтобы сформировать часть сферы. Когда параллельные лучи света падают на эту линзу перпендикулярно плоскости диска, линза преломляет или сгибает эти световые лучи, чтобы они фокусировались. Объектив, который эффективно фокусирует свет, формирует четкие изображения и точно выполняет назначенную ему роль в телескопе, микроскопе или камере. Однако, если у объектива есть дефекты конструкции, такие как неправильная кривизна или материал, который не является идеально однородным, изображения будут пропорционально страдать.
Сферическая аберрация
Свет, падающий на различные области сферической поверхности линзы, не будет встречаться в одном и том же месте. Лучи, попадающие на линзу, самую дальнюю от центра, будут фокусироваться немного ближе к линзе, чем лучи, чем к линзе около ее центра. Этот внутренний дефект сферических линз, называемый сферической аберрацией, приводит к размытому изображению. Блокировка края объектива обеспечивает лучшую фокусировку. Во многих инструментах умелая комбинация различных линз почти исключает сферическую аберрацию.
Хроматическая аберрация
Хроматическая аберрация возникает в результате того, что линза преломляет или изгибает одни цвета света более резко, чем другие. Линза изгибает лучи фиолетового света более резко, чем зеленый, а красный испытывает еще меньшее преломление. В результате объектив имеет тенденцию разделять белый свет на составляющие его цвета, и в результате получается красочный ореол. Англичанин Джон Доллонд решил проблему с помощью изобретения ахроматического дублета, комбинации двух линз из разных стеклянных материалов, в которых один тип стекла корректировал хроматическую аберрацию другого.
Коматическая аберрация
Коматическая аберрация возникает, когда световые лучи с расстояния падают на объектив под углом, а не перпендикулярно плоскости его диска. В результате получается кометоподобная фигура с хвостом. Правильная шлифовка линзы устраняет эту проблему. Термин «хроматическая аберрация» происходит от слова «кома», которое обозначает блестящий шар, который окружает ядро кометы.