Lente Acromática: o que é e como funciona? - Enciclopédia Virtual
Os vários comprimentos de onda da luz, que determinam as cores do espectro visível, possuem diferentes índices de refração, ou seja, de força de inclinação da luminosidade. Assim, quando a luz branca (que reúne todos os comprimentos de onda do espectro) passa através de uma lente simples, as várias ondas das cores se separam e vão focalizar-se em pontos diferentes.
O resultado final é uma imagem óptica que se apresenta com suas bordas franjadas de várias cores, isto é, com uma aberração cromática. Esta aberração apresenta uma intensidade que varia de acordo com o grau de curvatura da lente e o índice de refração do vidro com que ela é feita.
Vidros de diferentes composições químicas apresentam diferentes índices de refração da luz, de modo que um tipo pode ser empregado para compensar a aberração cromática produzida por outro. Utilizando-se esse princípio, pode-se construir uma lente composta, acromática. As lentes acromáticas, portanto, são sempre combinações de duas ou mais lentes simples que, juntas, corrigem as aberrações cromáticas.
Na verdade, quando a luz branca atravessa uma lente acromática corrigida para, por exemplo, azul e vermelho, continua sempre havendo uma ligeira aberração cromática de outras cores, como o verde. Contudo, o projeto da lente composta pode tornar insignificante, na prática, essa aberração residual.
Lentes Acromáticas com diferentes vidros
Quando raios de luz vermelha e azul passam através de uma lente simples, os azuis sofrem refração maior e se focalizam muito mais perto da lente que os vermelhos.
As lentes acromáticas de uso mais comum são produzidas com a utilização de dois tipos de vidro diferentes, conhecidos como vidro flint e vidro crown. O tipo flint, composto com maior quantidade de óxido de chumbo, possui grande índice de refração e alto poder de dispersão da luz, enquanto o tipo crown é de pequena refração e baixa dispersão.
Utilizando pelo menos uma unidade convexa de vidro flint cimentada a uma unidade côncava de vidro crown, a lente composta assegura o acromatismo. Essas lentes são hoje usadas nas objetivas das câmaras fotográficas e cinematográficas, microscópios, telescópios e numerosos outros instrumentos ópticos de alta qualidade.
Este é o efeito da aberração cromática na foto de uma grade negra sobre fundo claro, tirada através de uma objetiva simples.
Para trabalhos fotográficos de elevado índice de qualidade a correção acromática é realizada com lentes compostas que utilizam três ou mais tipos de vidro, constituindo as objetivas chamadas apocromáticas, popularmente conhecidas como "processadas". Elas são fundamentalmente indispensáveis para os trabalhos fotográficos ou cinematográficos a cores.
A história da Lente Acromática
Telescópios imensos foram construídos nos séculos XVII e XVIII para corrigir a aberração cromática. Este modelo foi usado por Hevelius, em Danting, por volta de 1670. As placas quadradas com orifícios centrais são máscaras para clarear o céu em volta das lentes que estão situadas nas extremidades do aparelho.
Antes da invenção das lentes acromáticas por John Dollon em 1758, era muito difícil a construção de um telescópio refrativo poderoso. Podia-se diminuir a aberração cromática com a utilização de uma lente com pequeno grau de curvatura, ou seja, com uma distância focal bastante grande. Na prática, isto resultava em um telescópio extremamente longo e, conseqüentemente, de pouca maneabilidade. Os poucos instrumentos desse tipo que chegaram a ser construídos tinham que ficar suspensos em torres ou estruturas pouco estáveis, o que prejudicava ainda mais o seu uso.
No século XVII, acreditando que nenhuma lente poderia superar o problema da aberração cromática, Isaac Newton inventou o telescópio astronômico de reflexão, munido de espelho em lugar de lentes. Como o espelho reflete todas as cores igualmente, Newton resolveu o problema da aberração cromática dos vidros, e seu telescópio continua em uso em todo o mundo.
Ainda hoje, mesmo com os modernos instrumentos ópticos de fabricação precisa, a aberração cromática continua a se verificar nas lentes — especialmente quando, através de um telescópio ou de um binóculo, se observa um objeto escuro contra um céu luminoso. A lente acromática bem corrigida apresentará apenas levíssimas franjas, quase invisíveis, em verde bem claro e vermelho quase púrpura, nas bordas da imagem. Mas, as lentes de produção menos acurada mostrarão franjas em azul vivo e alaranjado.