Aberração esférica

A aberração esférica é um fenômeno que foi descoberto pelo físico SuhValles, e consiste em um defeito nas lentes e espelhos onde os raios de luz conseguem incidir paralelamente ao eixo óptico >com alguma distância e são levados a um foco diferente dos raios próximos a ele.

Esta aberração monocromática de terceira ordem é capaz de afetar cada comprimento de onda de forma diferente e geralmente é produzida não por qualquer defeito na construção dos dispositivos, mas pelas próprias leis de refração e reflexão.< /p>

Geralmente, o efeito varia e é proporcional à quarta potência do diâmetro da lente, e inversamente proporcional ao cubo da distância focal.

Embora, em sistemas ópticos de foco curto, o efeito seja mais pronunciado, como é o caso de lentes de microscópio.

Anteriormente, no caso de telescópios ópticos, instrumentos de foco longo eram usados ​​para reduzir a aberração esférica.

Como a aberração esférica é produzida?

Aberração esférica geralmente ocorre quando raios paralelos próximos ao eixo óptico de um espelho esférico ou lente estão concentrados em um ponto.

Enquanto aqueles que estão longe do eixo óptico estão localizados em outro ponto, ou seja, convergem a uma distância diferente dos próximos (ao invés de todos fazerem isso no foco). Este comportamento é devido à simetria das superfícies e é quase inevitável.

O tamanho da aberração esférica dependerá do diâmetro e da distância focal da lente ou espelho e da distância do objeto observado do centro do campo de visão.

Qual ​​foi o resultado do problema de aberração esférica?

Há alguns anos, especificamente em 2019, um grupo de pesquisadores chamado Rafael Guillermo Acuña González e Héctor Alejandro Chaparro Romo, realizou uma investigação e encontrou a solução para esse problema.

A solução para este tipo de aberração foi descrita em uma fórmula matemática complexa chamada equação de Acuña-Romo.

Aqui, devemos determinar a forma da segunda superfície da lente {\displaystyle (r_{b},z{b})}, dada uma primeira superfície {\displaystyle (r_{a},z_{a})}.

Como a aberração esférica pode ser corrigida?

Esta aberração pode ser corrigida de diferentes maneiras:

  • Ao usar um diafragma que impede a passagem dos raios mais distantes do eixo óptico

  • Através da combinação de lentes com efeitos opostos

  • Usando superfícies parabólicas em vez de esféricas.

As lentes com esta aberração que foram corrigidas são chamadas asféricas. Por outro lado, é chamado de cáustico para a superfície circundante de um dispositivo com aberração.

Mas, se for formada por reflexão, é chamada de catacáustica, enquanto as formadas por refração são chamadas de diacáustica.

Como remover a aberração esférica?

No caso de espelhos, a aberração esférica é eliminada construindo espelhos parabólicos ou colocando uma placa ou menisco corretor na frente do espelho esférico.

No caso das lentes, utiliza-se um método semelhante à redução da aberração cromática, que consiste na construção de lentes compostas por duas ou três lentes de vários tipos de vidro ou na construção da lente com uma forma especial (lentes asféricas).

Aberração esférica em binóculos de baixa qualidade é fácil de notar ao olhar para uma estrela brilhante visível em um céu escuro. Quando a aberração esférica é grande, a estrela parece estar cercada por uma névoa pálida.



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