Les lentilles convexes ont joué un rôle important dans la découverte scientifique. Les télescopes ont permis aux scientifiques de voir des corps célestes lointains. Avec les microscopes, les scientifiques ont découvert les constituants de base de la vie. Grâce à la caméra, les explorateurs ont acquis un enregistrement permanent de leurs découvertes dans le monde naturel. La lentille convexe est l'élément principal de ces trois instruments. Bien que fiable, la lentille convexe présente des défauts intrinsèques auxquels les fabricants d'instruments ont dû faire face.

Construction et fonction

Une double lentille convexe est un objet en forme de disque fait de matériaux tels que le verre ou Plastique. S'il est correctement construit, chacun des deux côtés de ce disque sera bombé dans une courbe régulière pour former une section d'une sphère. Lorsque des rayons de lumière parallèles frappent cette lentille perpendiculairement au plan du disque, l'objectif réfracte ou courbe ces rayons lumineux pour qu'ils se concentrent. Une lentille qui focalise efficacement la lumière forme des images claires et remplit bien son rôle dans un télescope, un microscope ou une caméra. Cependant, si la lentille présente des défauts de construction, tels qu'une courbure inadéquate ou un matériau qui n'est pas parfaitement homogène, les images en souffriront proportionnellement.

Aberration sphérique

Lumière affectant différentes zones de la sphère la surface de la lentille ne se rencontrera pas exactement au même endroit. Les rayons frappant la lentille la plus éloignée du centre se concentreront légèrement plus près de la lentille que les rayons ne frapperont la lentille près de son centre. Ce défaut intrinsèque des lentilles sphériques, appelé aberration sphérique, entraîne une image floue. Bloquer le bord d'une lentille produit une meilleure mise au point. Dans de nombreux instruments, une combinaison habile de lentilles différentes élimine presque l'aberration sphérique.

Aberration chromatique

L'aberration chromatique résulte du fait qu'une lentille réfracte ou courbe certaines couleurs de la lumière plus fortement que d'autres. Une lentille courbe les rayons de la lumière violette plus fortement que le vert, et le rouge souffre encore moins de la réfraction. En conséquence, l'objectif a tendance à séparer la lumière blanche en ses couleurs composantes, et il en résulte un halo coloré. L'Anglais John Dollond a résolu le problème en inventant le doublet achromatique, une combinaison de deux lentilles de différents matériaux de verre dans laquelle un type de verre corrigeait l'aberration chromatique de l'autre.

Aberration Comatique < L'aberration comatique survient lorsque les rayons lumineux à distance frappent une lentille selon un angle plutôt que perpendiculaire au plan de son disque. Le résultat est une figure semblable à une comète avec une queue. Un meulage correct de la lentille élimine ce problème. Le terme "aberration chromatique" vient du mot "coma", qui désigne la boule brillante qui entoure le noyau d'une comète.