Konvexa linser har spelat viktiga roller i vetenskaplig upptäckt. Teleskop har gjort det möjligt för forskare att se avlägsna himmelska kroppar. Med mikroskop har forskare upptäckt de grundläggande beståndsdelarna i livet. Genom kameran har utforskare fått en permanent registrering av sina upptäckter i den naturliga världen. Den konvexa linsen är huvudkomponenten i dessa tre instrument. Även om det är pålitligt, har den konvexa linsen inneboende defekter som instrumenttillverkare har haft att hantera.

Konstruktion och funktion

En dubbel konvex lins är ett skivformat objekt av material som glas eller plast. Om de är korrekt konstruerade, kommer båda sidor av denna skiva att buga ut i en vanlig kurva för att bilda en sektion av en sfär. När parallella ljusstrålar påverkar denna lins vinkelrätt mot skivans plan bryts linsen eller böjer dessa ljusstrålar så att de kommer i fokus. En lins som effektivt fokuserar ljus bildar tydliga bilder och lämpligt uppfyller sin utsedda roll i ett teleskop, mikroskop eller kamera. Om linsen saknar konstruktion, såsom felaktig krökning eller material som inte är helt homogen, kommer bilderna proportionellt att drabbas.

Sfärisk Aberration

Ljus som påverkar olika delar av sfäriska Linsens yta kommer inte att mötas på exakt samma plats. De strålar som slår linsen längst bort från centrum kommer att fokusera något närmare linsen än strålar än att slå linsen nära centrum. Denna inneboende defekt av sfäriska linser, kallad sfärisk avvikelse, 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 avvikelse beror på det faktum att en lins bryts eller böjer vissa ljusfärger mer skarpt än andra. En lins böjer violett ljusstrålar mer skarpt än grönt, och rött lider ännu mindre brytning. Som ett resultat tenderar linsen att separera vitt ljus i dess komponentfärger och en färgstark halo resulterar. Engelska John Dollond löst problemet genom uppfinningen av den achromatiska dubbletten, en kombination av två linser av olika glasmaterial, i vilka en typ av glas korrigerade kromatisk aberration av den andra.

Comatic Aberration

Comatisk avvikelse inträffar när ljusstrålar från avstånd påverkar en lins i vinkel snarare än vinkelrätt mot skivans plan. Resultatet är en kometliknande figur med en svans. Korrekt slipning av linsen eliminerar detta problem. Termen "kromatisk avvikelse" kommer från ordet "coma", som betecknar den strålande bollen som omger kärnan i en komet.