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As lentes convexas desempenharam papéis importantes na descoberta científica. Os telescópios permitiram aos cientistas ver corpos celestes distantes. Com os microscópios, os cientistas descobriram os constituintes básicos da vida. Através da câmera, os exploradores adquiriram um registro permanente de suas descobertas no mundo natural. A lente convexa é o principal componente desses três instrumentos. Embora confiável, a lente convexa possui 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 construído adequadamente, cada um dos dois lados deste disco se projetará em uma curva regular para formar uma seção de uma esfera. Quando raios de luz paralelos colidem com essa lente perpendicularmente ao plano do disco, a lente refrata ou dobra esses raios de luz para que fiquem focados. Uma lente que focaliza efetivamente a luz forma imagens nítidas e cumpre adequadamente o seu papel designado em um telescópio, microscópio ou câmera. No entanto, 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 que atinge diferentes áreas da superfície esférica da lente não se encontra exatamente no mesmo local. Os raios que atingem a lente mais distante do centro focalizarão um pouco mais perto da lente do que os raios do que atingir a lente perto de seu centro. Esse defeito intrínseco das lentes esféricas, chamado aberração esférica, resulta em uma imagem borrada. Bloquear a borda de uma lente produz um foco melhor. Em muitos instrumentos, uma combinação hábil de diferentes lentes quase elimina a aberração esférica.
Aberração cromática
A aberração cromática resulta do fato de que uma lente refrata ou dobra algumas cores da luz com mais nitidez do que outras. Uma lente curva os raios de luz violeta mais nitidamente que o verde, e o vermelho sofre ainda menos refração. Como resultado, a lente tende a separar a luz branca em suas cores componentes e resulta em um halo colorido. O inglês John Dollond resolveu o problema com a invenção do gibão acromático, uma combinação de duas lentes de diferentes materiais de vidro, nas quais um tipo de vidro corrigia a aberração cromática do outro.
Aberração Comatic
A aberração cromática ocorre quando os raios de luz à distância colidem com as lentes em um ângulo, em vez de perpendicularmente ao plano do seu disco. O resultado é uma figura semelhante a um cometa com uma cauda. A retificação adequada da lente elimina esse problema. O termo "aberração cromática" vem da palavra "coma", que denota a bola brilhante que circunda o núcleo de um cometa.