Instrumentos Ópticos de Observação - Aberrações das Lentes

Cotidiano e Bem-estar

17/04/2015

Em nossos estudos falamos sobre as aberrações e as associações de lentes e espelhos para minimizá-las. Podemos considerar como aberrações qualquer efeito que atrapalha a formação de uma imagem. Sua ocorrência é devido a não convergência dos raios de luz para um único ponto, ou seja, os raios de luz ao serem refratados pela lente devem convergir a um único ponto, pois caso contrário, as imagens formadas não serão nítidas.

As aberrações se dividem em dois tipos: aberrações cromáticas e aberrações geométricas.


Aberrações Cromáticas

Nas aberrações cromáticas, os raios de luz, ao atravessarem a lente, desviam-se de forma diferente. Isso é decorrente ao comprimento de onda da luz, ou seja, a luz policromática é a mistura das cores. Ao atravessar a lente, a luz se dispersará, acarretando na separação das cores. Essa ocorrência é explicada por meio do comprimento de onda que cada luz monocromática apresenta.

Isso acontece devido ao índice de refração do material com o qual é constituída a lente, sendo maior para um comprimento de onda menor. Por exemplo, se o índice de refração da lente é x, a luz policromática ao se dispersar, ou seja, ao ser decomposta em luzes monocromáticas, desviará com velocidades diferentes, uma vez que apresentam velocidades distintas.

A correção desse problema é feita com o uso de duas lentes: uma convergente e outra divergente, tendo índices de refração diferente uma da outra. Elas são justapostas e recebem o nome de “lentes acromáticas”. A correção acromática melhora muito a qualidade da imagem, logo, o custo de um instrumento irá variar de acordo a correção que ele oferece.


Aberrações Geométricas

Com exceção das aberrações cromáticas, todas as outras são denominadas aberrações geométricas e são mais difíceis de serem corrigidas. Existem várias formas matemáticas para corrigi-las, mas ao invés de uma única lente, utilizam-se diversas. Veja um exemplo:

Nas aberrações esféricas, os raios de luz não convergem para um único ponto, o foco, assim a imagem ficará sem foco.

Nos espelhos essas aberrações podem ser eliminadas com superfícies parabólicas, que é o caso dos espelhos parabólicos já vistos. Nas lentes elas podem ser minimizadas se as superfícies das lentes refratarem igualmente os raios, podendo ainda ser utilizado diafragmas, mas há uma diminuição na nitidez das imagens.