Aberración esférica
Inclinación Aberración esférica Astigmatismo Coma Distorsión Curvatura del campo Petzval Aberración cromática
En óptica , la aberración esférica ( SA ) es un tipo de aberración que se encuentra en los sistemas ópticos que tienen elementos con superficies esféricas . Las lentes y los espejos curvos son buenos ejemplos, porque esta forma es más fácil de fabricar. Los rayos de luz que inciden en una superficie esférica descentrada se refractan o reflejan más o menos que los que inciden cerca del centro. Esta desviación reduce la calidad de las imágenes producidas por los sistemas ópticos.
Una lente esférica tiene un punto aplanático (es decir, sin aberración esférica) solo en un radio que es igual al radio de la esfera dividido por el índice de refracción del material de la lente. Un valor típico de índice de refracción para vidrio corona es 1.5 (ver lista ), lo que indica que solo alrededor del 43% del área (67% del diámetro) de una lente esférica es útil. A menudo se considera que es una imperfección de los telescopios y otros instrumentos que hace que su centrándose menos que ideal debido a la esféricaforma de lentes y espejos. Este es un efecto importante, porque las formas esféricas son mucho más fáciles de producir que las asféricas. En muchos casos, es más barato usar múltiples elementos esféricos para compensar la aberración esférica que usar una sola lente asférica .
La aberración esférica "positiva" significa que los rayos periféricos están demasiado doblados. La aberración esférica "negativa" significa que los rayos periféricos no están lo suficientemente doblados.
El efecto es proporcional a la cuarta potencia del diámetro e inversamente proporcional a la tercera potencia de la distancia focal, por lo que es mucho más pronunciado en relaciones focales cortas , es decir, lentes "rápidas".
En los sistemas de lentes, las aberraciones se pueden minimizar usando combinaciones de lentes convexas y cóncavas , o usando lentes asféricas o lentes aplanáticas.
El ejemplo inferior muestra una lente real con superficies esféricas, lo que produce una aberración esférica: los diferentes rayos no se encuentran detrás de la lente en un punto focal. Cuanto más lejos están los rayos del eje óptico , más cerca de la lente se cruzan con el eje óptico (aberración esférica positiva).
(El dibujo es exagerado).
