Inhoud
Bolle lenzen hebben een belangrijke rol gespeeld in de wetenschappelijke ontdekking. Telescopen hebben wetenschappers in staat gesteld om verre hemellichamen te bekijken. Met microscopen hebben wetenschappers de basisbestanddelen van het leven ontdekt. Door de camera hebben ontdekkingsreizigers een permanent verslag van hun ontdekkingen in de natuurlijke wereld verzameld. De bolle lens is het hoofdbestanddeel van deze drie instrumenten. Hoewel betrouwbaar, heeft de bolle lens intrinsieke defecten waarmee instrumentmakers te maken hebben gehad.
Constructie en functie
Een dubbele bolle lens is een schijfvormig object gemaakt van materialen zoals glas of plastic. Indien correct geconstrueerd, zal elk van de twee zijden van deze schijf in een regelmatige kromming uitpuilen om een sectie van een bol te vormen. Wanneer parallelle lichtstralen op deze lens vallen loodrecht op het vlak van de schijf, zal de lens deze lichtstralen breken of buigen zodat ze scherp worden. Een lens die effectief licht focust, vormt heldere beelden en vervult zijn aangewezen rol in een telescoop, microscoop of camera. Als de lens echter constructiefouten vertoont, zoals onjuiste kromming of materiaal dat niet perfect homogeen is, zullen de afbeeldingen verhoudingsgewijs lijden.
Sferische aberratie
Licht dat op verschillende delen van het bolvormige oppervlak van de lens valt, zal niet precies op dezelfde plek samenkomen. De stralen die de lens het verst van het midden raken, zullen iets dichter bij de lens scherpstellen dan stralen dan de lens nabij het midden. Dit intrinsieke defect van sferische lenzen, sferische aberratie genoemd, resulteert in een wazig beeld. Het blokkeren van de rand van een lens produceert een betere focus. In veel instrumenten elimineert een bekwame combinatie van verschillende lenzen bijna sferische aberratie.
Chromatische aberratie
Chromatische aberratie is het gevolg van het feit dat een lens sommige kleuren licht scherper breekt of buigt dan andere. Een lens buigt violette lichtstralen scherper dan groen, en rood lijdt nog minder aan breking. Als gevolg hiervan heeft de lens de neiging om wit licht in zijn samenstellende kleuren te scheiden, en een kleurrijke halo resulteert. De Engelsman John Dollond loste het probleem op door de uitvinding van het achromatische doublet, een combinatie van twee lenzen van verschillende glasmaterialen waarbij het ene type glas de chromatische aberratie van het andere corrigeerde.
Comatische aberratie
Comatische aberratie treedt op wanneer lichtstralen van een afstand op een lens vallen onder een hoek in plaats van loodrecht op het vlak van de schijf. Het resultaat is een komeetachtige figuur met een staart. Correct slijpen van de lens lost dit probleem op. De term "chromatische aberratie" komt van het woord "coma", wat de briljante bal aangeeft die de kern van een komeet omringt.