Konvexa linser har spelat viktiga roller i vetenskaplig upptäckt. Teleskop har gjort det möjligt för forskare att se avlägsna himmellegemer. Med mikroskop har forskare upptäckt livets grundläggande beståndsdelar. Genom kameran har upptäcktsresande förvärvat ett permanent register över sina upptäckter i den naturliga världen. Den konvexa linsen är huvudkomponenten i dessa tre instrument. Även om den konvexa linsen är pålitlig har den inneboende defekter som instrumenttillverkare har haft att göra med.
Konstruktion och funktion
En dubbel konvex lins är ett skivformat föremål tillverkat av material som glas eller plast. Om den är ordentligt konstruerad kommer var och en av de två sidorna på denna skiva att buka ut i en vanlig kurva för att bilda en sektion av en sfär. När parallella strålar strålar in mot denna lins vinkelrätt mot skivans plan kommer linsen att bryta eller böja dessa ljusstrålar så att de kommer att fokusera. En lins som effektivt fokuserar ljus bildar tydliga bilder och uppfyller lämpligt sin utsedda roll i ett teleskop, mikroskop eller kamera. Men om linsen har konstruktionsfel, såsom felaktig krökning eller material som inte är helt homogent, kommer bilderna att lida proportionellt.
Sfärisk aberration
Ljus som pekar mot olika delar av linsens sfäriska yta möts inte på exakt samma plats. Strålarna som träffar linsen längst bort från mitten fokuserar något närmare linsen än strålarna än att träffa linsen nära dess centrum. Denna inneboende defekt hos sfäriska linser, kallad sfärisk aberration, resulterar i en suddig bild. Att blockera kanten på en lins ger bättre fokus. I många instrument eliminerar en skicklig kombination av olika linser nästan sfärisk aberration.
Kromatisk aberration
Kromatisk aberration är resultatet av att en lins bryts eller böjer vissa ljusfärger mer skarpt än andra. En lins böjer violett ljusstrålar mer skarpt än grönt och rött får ännu mindre brytning. Som ett resultat tenderar linsen att separera vitt ljus i dess komponentfärger, och en färgglad halo resulterar. Engelsmannen John Dollond löste problemet genom uppfinningen av den akromatiska dubletten, en kombination av två linser av olika glasmaterial där en typ av glas korrigerade kromatisk aberration av Övrig.
Comatic Aberration
Komatisk aberration uppstår när ljus strålar från ett avstånd som påverkar en lins i en vinkel snarare än vinkelrätt mot skivans plan. Resultatet är en kometliknande figur med en svans. Korrekt slipning av linsen eliminerar detta problem. Uttrycket "kromatisk aberration" kommer från ordet "koma", vilket betecknar den lysande kulan som omger en komets kärna.