Hasta ahora, las aberraciones que hemos visto se producen con cualquier tipo
de luz, ya sea de un sólo color o luz blanca (de todos los colores). Ahora
consideraremos una aberración especialmente importante que se produce sólo
cuando se utiliza luz que contiene varias frecuencias (es decir, varios colores).
En la figura 52 podéis ver un ejemplo de esta aberración: en la parte de arriba
podéis ver la imagen sin aberración y abajo, la misma imagen pero afectada de
aberración cromática. Si os fijáis podréis observar que los colores rojo y azul
están desplazados, de una manera que se hace especialmente evidente en las
cornisas del edificio: la cornisa de la izquierda tiene un borde rojo, mientras
que la cornisa de la derecha tiene un borde azul muy visible.*
Ejemplo de aberración
cromática en una fotografía
tomada por una cámara.
Arriba podéis ver la imagen
sin aberración y abajo la
misma imagen pero afectada
de aberración cromática. El
efecto es especialmente
visible en los bordes de la
zona derecha de la imagen,
donde se observa una
gradación del rojo al azul
(fijaos, por ejemplo, en las
cornisas del edificio).
¿Qué está pasando? Recordad que en el subapartado 2.6 hablamos de la dispersión: el hecho de que el índice de refracción depende de la longitud de onda de la luz. Vimos que, cuando un rayo de luz se refracta, las diferentes longitudes de onda se desvían en ángulos ligeramente diferentes. En las lentes, que son sistemas ópticos que trabajan por refracción, esto, lógicamente, también pasará. Es más, supondrá un problema importante.
Fijaos en la figura 53. Los rayos que llegan a la lente se focalizan en puntos diferentes en función de la longitud de onda: las longitudes de onda cortas, como el azul, se desvían más y, por tanto, quedan focalizadas más cerca de la lente, mientras que las longitudes de onda más largas, como el rojo, se desvían menos y se focalizan más lejos de la lente. En la figura está indicado el foco para el color azul (FA) y el foco para el rojo (FR). En FA la imagen quedará enfocada claramente en el color azul, pero cada punto estará rodeado de una mancha rojiza; en cambio, en FR los puntos se verán nítidamente en el rojo, pero sus contornos tendrán una mancha borrosa azulada a su alrededor. Al igual que en otras aberraciones, también se puede definir un círculo de míni
ma confusión (SLC en la imagen), en el cual la imagen es mejor, y también se define la cantidad llamada aberración cromática axial (ACA en la figura) como la distancia entre el foco rojo y el foco azul.
La aberración cromática se puede compensar con unas combinaciones de lentes llamadas dobletes acromáticos.
Dobletes acromáticos
Como las lentes convergentes y las divergentes desvían los rayos en sentidos
contrarios, parecería que combinando dos de estas lentes podríamos compensar,
aunque fuera un poco, la desviación provocada por la aberración cromática.
Estas parejas de lentes que corrigen parcialmente la aberración cromática
son los dobletes acromáticos. Los dobletes consiguen que al menos dos colores
(normalmente se escoge el azul y el rojo, ya que son los más alejados)
tengan el mismo foco, aunque otros colores siguen quedando focalizados en
otros puntos, como podéis ver en el esquema de la figura 54.
Un doblete acromático, formado por una lente convergente de vidrio crown y una lente divergente de vidrio flint.
Normalmente las dos lentes de un doblete se fabrican con vidrio de diferentes tipos: los más habituales son el vidrio flint, que es un cristal de número de Abbe bajo (y, por tanto, muy dispersivo) y el vidrio crown, que es un vidrio de número de Abbe alto (y, por tanto, poco dispersivo).
Los espejos y la aberración cromática
En los espejos, que trabajan sólo por reflexión, no se produce el problema provocado por la dispersión y, por tanto, no tienen
Nota:
La aberración cromática ocurre en las lentes porque en ellas la luz de diferentes colores se refracta formando diferentes ángulos de acuerdo a su longitud de onda.
El Doblete Acromático resuelve el problema de la aberaación cromática, al colocar en un mismo punto la distancia focal para las longitudes de onda rojas y azules.