As lentes convexas desempenharam papéis importantes nas descobertas científicas. Os telescópios permitiram aos cientistas visualizar corpos celestes distantes. Com microscópios, os cientistas descobriram os constituintes básicos da vida. Por meio da câmera, os exploradores adquirem um registro permanente de suas descobertas no mundo natural. A lente convexa é o principal componente desses três instrumentos. Embora confiável, a lente convexa tem defeitos intrínsecos com os quais os fabricantes de instrumentos tiveram que lidar.
Construção e Função
Uma lente convexa dupla é um objeto em forma de disco feito de materiais como vidro ou plástico. Se for construído corretamente, cada um dos dois lados deste disco se projetará em uma curva regular para formar uma seção de uma esfera. Quando raios paralelos de luz incidem sobre esta lente perpendicular ao plano do disco, a lente refratará ou dobrará esses raios de luz para que fiquem em foco. Uma lente que foca com eficácia a luz forma imagens nítidas e cumpre adequadamente sua função designada em um telescópio, microscópio ou câmera. Porém, se a lente apresentar defeitos de construção, como curvatura inadequada ou material que não seja perfeitamente homogêneo, as imagens sofrerão proporcionalmente.
Aberração esférica
A luz incidindo em diferentes áreas da superfície esférica da lente não se encontrará precisamente no mesmo ponto. Os raios que atingem a lente mais distante do centro focalizam um pouco mais perto da lente do que os raios do que atingem a lente perto de seu centro. Este defeito intrínseco das lentes esféricas, denominado aberração esférica, resulta em uma imagem borrada. Bloquear a borda de uma lente produz um foco melhor. Em muitos instrumentos, uma combinação habilidosa de lentes diferentes quase elimina a aberração esférica.
Aberração cromática
A aberração cromática resulta do fato de que uma lente refrata ou dobra algumas cores de luz mais nitidamente do que outras. Uma lente curva os raios de luz violeta mais nitidamente do que o verde, e o vermelho sofre ainda menos refração. Como resultado, a lente tende a separar a luz branca em suas cores componentes, resultando em um halo colorido. O inglês John Dollond resolveu o problema com a invenção do dubleto acromático, uma combinação de duas lentes de diferentes materiais de vidro em que um tipo de vidro corrigiu a aberração cromática do outro.
Aberração Comatic
A aberração comática ocorre quando os raios de luz de uma distância incidem sobre uma lente em um ângulo em vez de perpendicular ao plano de seu disco. O resultado é uma figura semelhante a um cometa com cauda. O esmerilhamento adequado da lente elimina esse problema. O termo “aberração cromática” vem da palavra “coma”, que denota a bola brilhante que envolve o núcleo de um cometa.