Aberații

Din păcate, nu există telescop sau sistem optic fără defecte. În continuare, vă explicăm care sunt cele mai importante aberații întâlnite la telescoapele astronomice.

Aberația sferică este o aberație ce poate apărea atât la lentile, cât și la oglinzi. Un fascicul de lumină apropiat de axă este refractat sau reflectat diferit față de un fascicul de lumină care este departe de axă. Prin urmare, diferitele fascicule vor avea distanțe, respectiv planuri focale diferite. În telescop, această aberație apare ca o neclaritate. Aberația este mai vizibilă la distanțe focale scurte decât la distanțe focale mari. Aberația sferică poate fi eliminată cu o lentilă curbată asferic ori cu o oglindă de formă parabolică.

Un fapt interesant: la lansarea în spațiu a telescopului Hubble, s-a constatat că acesta avea o aberație sferică, deoarece furniza imagini neclare. Pentru a se corecta aberația, telescopul a primit „ochelari”.

Aberația cromatică este o aberație care apare la telescoapele cu lentile (telescoapele refractoare). Lumina ajunge la elementele lentilei și este refractată. Poate vă amintiți vag de acest fenomen de la orele de fizică de la școală. Imaginea poate lua naștere doar prin această refracție a luminii. Lumina albastră este refractată mai mult decât lumina roșie. Cu alte cuvinte, lungimile diferite de undă au distanțe focale diferite.

Dacă ne imaginăm acest lucru practic cu imaginea unui obiect, putem spune că lumina albastră se adună într-un loc diferit decât lumina roșie. Acest fenomen produce neclaritatea imaginii. Dar nu numai atât – apare și o diferență cromatică de mărire. Altfel spus, distanțele diferite ale imaginii generează și imagini de dimensiuni diferite pentru culorile respective. Rezultatul: bordurile de culoare.

Aberația cromatică poate fi corectată printr-o optică acromată. În spatele lentilei pozitive biconvexe se instalează o lentilă negativă cu o dispersie mai mare (dispersie cromatică). În acest fel, unele dintre aberațiile cromatice se anulează. Dar chiar și așa, mai rămân încă aberații cromatice minore. Aceste aberații cromatice reziduale se numesc spectru secundar.

Acesta poate fi corectat prin instalarea încă unei lentile suplimentare (în mod normal, încă o lentilă pozitivă). La telescoapele reflectoare nu apar aberații cromatice.

Coma este un alt defect de imagine, cauzat, în principal, de razele de lumină care cad oblic pe lângă axa optică. Coma apare adesea când se suprapun aberația sferică și astigmatismul. La redarea imaginii, fasciculele de lumină sunt generate în figuri asimetrice. Acest lucru creează la marginea câmpului vizual stele cu distorsiuni ce seamănă cu coada unei comete. Acestea apar difuze și nu pot fi focalizate.

Coma este deosebit de vizibilă la telescoapele cu raport focal mare, cum ar fi 1:4 sau 1:5. Aberația sare astfel în ochi mai ales la opticile fotografice de mare luminozitate. Coma poate fi redusă printr-o distanță focală mare a telescopului și un raport focal mai mic (de exemplu, 1:10). Aberația poate fi redusă la minim și dacă obiectivul are o apertură mai mică. Pentru a obține imagini clare chiar și cu optici cu capacitate ridicată de colectare a luminii, puteți folosi și un corector de comă.

Astigmatismul poate fi cauzat în telescop de fasciculele de lumină care cad oblic (astigmatism = fascicul oblic). Efectul poate apărea din cauza distorsiunilor de pe oglindă. Adesea este însă cauzat de două curburi diferite ale oglinzilor sau lentilelor având distanțe focale diferite. Un fascicul de raze ar fi atunci perpendicular pe celălalt. În discul Airy, astigmatismul apare ca o structură distorsionată alungită.

Curbura câmpului imaginii - câmpul curbat

Curbura câmpului imaginii este un fenomen asociat astigmatismului.

Imaginea este creată pe o suprafață curbată, astfel încât centrul imaginii și marginile imaginii nu pot fi clare simultan.