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Las lentes convexas han jugado papeles importantes en el descubrimiento científico. Los telescopios han permitido a los científicos ver cuerpos celestes distantes. Con los microscopios, los científicos han descubierto los componentes básicos de la vida. A través de la cámara, los exploradores han adquirido un registro permanente de sus descubrimientos en el mundo natural. La lente convexa es el componente principal de estos tres instrumentos. Aunque es confiable, la lente convexa tiene defectos intrínsecos con los que los fabricantes de instrumentos han tenido que lidiar.
Construcción y función
Una lente convexa doble es un objeto en forma de disco hecho de materiales como vidrio o plástico. Si se construye correctamente, cada uno de los dos lados de este disco sobresaldrá en una curva regular para formar una sección de una esfera. Cuando los rayos de luz paralelos inciden sobre esta lente perpendicular al plano del disco, la lente refractará o doblará estos rayos de luz para que se enfoquen. Una lente que enfoca efectivamente la luz forma imágenes claras y cumple adecuadamente su papel designado en un telescopio, microscopio o cámara. Sin embargo, si la lente tiene defectos de construcción, como curvatura inadecuada o material que no es perfectamente homogéneo, las imágenes sufrirán proporcionalmente.
Aberración esférica
La luz que incide en diferentes áreas de la superficie esférica de la lente no se encontrará exactamente en el mismo lugar. Los rayos que golpean la lente más alejada del centro se enfocarán un poco más cerca de la lente que los rayos que golpean la lente cerca de su centro. Este defecto intrínseco de las lentes esféricas, llamado aberración esférica, da como resultado una imagen borrosa. Bloquear el borde de una lente produce un mejor enfoque. En muchos instrumentos, una hábil combinación de diferentes lentes casi elimina la aberración esférica.
Aberración cromática
La aberración cromática se debe al hecho de que una lente refracta o dobla algunos colores de luz con mayor nitidez que otros. Una lente dobla los rayos de luz violeta más bruscamente que el verde, y el rojo sufre aún menos refracción. Como resultado, la lente tiende a separar la luz blanca en los colores que la componen, y se obtiene un halo colorido. El inglés John Dollond resolvió el problema mediante la invención del doblete acromático, una combinación de dos lentes de diferentes materiales de vidrio en las que un tipo de vidrio corrige la aberración cromática del otro.
Aberración Comática
La aberración comática ocurre cuando los rayos de luz desde una distancia inciden sobre una lente en un ángulo en lugar de perpendicular al plano de su disco. El resultado es una figura similar a un cometa con cola. El rectificado adecuado de la lente elimina este problema. El término "aberración cromática" proviene de la palabra "coma", que denota la bola brillante que rodea el núcleo de un cometa.