עדשה אכרומטית

עדשה אכרומטית היא עדשה שמתוכננת באופן שמפחית את העיוותים האופטיים שנגרמים לתמונה שנוצרת על ידה, יחסית לעדשה כדורית פשוטה. בעדשה האכרומטית יש פחות אברציה כרומטית ופחות אברציה כדורית, שיפורים שמושגים באמצעות מבנה מורכב יותר, בדרך כלל על ידי הצמדת שתי עדשות פשוטות העשויות מסוגי זכוכית שונים. עדשה אכרומטית מסוגלת למקד שני אורכי גל שונים לאותו מרחק מוקד, מה שמשפר את אחידות המיקוד עבור כל אורכי הגל שביניהם, לעומת עדשה פשוטה בה כל אורך גל מתמקד במרחק אחר. ניתן לשפר עוד את ביצועי העדשה באמצעות מבנה מורכב אפילו יותר, וכך מתקבלות העדשה האפוכרומטית והעדשה הסופר-אכרומטית .

עדשה אכרומטית

תרשים של עדשה אכרומטית (צמד)

עדשה כדורית רגילה סובלת בין היתר מעיוות כדורי ועיוות צבעי. מנוסחת לוטשי העדשות מתקבל מרחק מוקד שונה לאורכי גל שונים, בשל תלות מקדם השבירה באורך הגל. כלומר לכל אורך-גל מרחק מוקד משלו, מה שגורם לכך שהדמות הנוצרת על ידי אורכי-גל שונים תחול במקומות שונים לאורך ציר העדשה. זהו עיוות צבעי מסוג אחד, הקרוי עיוות צבעי אורכי. תוצאה נוספת לתלות זו באורך-הגל היא הגדלה קווית שונה של הדמות, מה שיוצר עיוות צבעי נוסף, עיוות צבעי רוחבי. עדשה אכרומטית בנויה באופן שמקטין את השפעת העיוות הכדורי ואת השפעת העיוות הצבעי האורכי, היות שהן ממקדות קרני אור באורכי-גל שונים (למשל, האדום והכחול מהווים דוגמה אופיינית, בהיותם בקצות התחום הנראה) על אותו מישור מוקד. לעומת זאת, עדשה זו אינה מתקנת את העיוות הצבעי הרוחבי, ולשם כך דרוש סידור אחר של עדשות. <-- (להכניס כאן מקור). -->

הסוג הנפוץ ביותר של עדשה אכרומטית הוא הצמד האכרומטי (achromatic doublet), המורכב משתי עדשות, האחת, בדרך כלל מפזרת (לדוגמה, כזו שצורתה מישורית-קעורה, כמו באיור המתואר), העשויה מזכוכית צור (Flint glass), ואילו השנייה היא עדשה מרכזת (לדוגמה, דו-קמורה) העשויה זכוכית כתר (Crown glass), שבה מתרחשת נפיצה פחותה. עדשות מרכזות מכונות חיוביות, מאחר שמוקדן מוגדר כחיובי (בהיותו מוקד ממשי), ואילו עדשות מפזרות (או מבדרות) מכונות שליליות, מאחר שמוקדן מוגדר כשלילי (בהיותו מוקד מדומה).

העדשות המרכיבות את הצמד האכרומטי מודבקות זו לזו (ראו איור), וצורתן מעוצבת כך שהעיוות הצבעי של האחת מקזז את העיוות הצבעי של השנייה. בסוג הנפוץ ביותר, המתואר באיור לעיל, עוצמתה החיובית של עדשת זכוכית הכתר אינה מאוזנת לגמרי על ידי עוצמתה השלילית של עדשת זכוכית הצור. עדשות אלה, המהוות את מרכיביה של עדשת הצמד, יוצרות עדשה אפקטיבית חיובית שעוצמתה קטנה, כך שפעולתה משפרת את מיקודם של אורכי-גל שונים על אותו מישור מוקד. ישנם גם צמדים אכרומטיים שליליים, כלומר צמדים בהם לעדשה השלילית עוצמה גדולה יותר, בערך מוחלט, יחסית לחברתה החיובית.

התפתחות טכנולוגית

לא ידוע מתי בדיוק נבנה צמד אכרומטי, וגם לא ידוע שמו של האיש הראשון שהשלים את מלאכת בנייתו של צמד כזה. שיקולים עיוניים בדבר היתכנותה של מערכת המתקנת עיוות צבעי היו נתונים בוויכוח במאה ה-18, בעקבות הצהרתו של ניוטון על כך שתיקון כזה איננו אפשרי. עם זאת, ההמצאה הראשונה של מערכת אכרומטית כזו, בערך בשנת 1733, נזקפת לזכותו של פרקליט אנגלי בשם צ'סטר מור הול. כמה מהרעיונות שבבסיסה של מערכת כזו הודגמו בעזרת עדשות שהיו בנויות מזכוכית וממים, שמטבע הדברים לא היו שימושיות. ככל הידוע, המערכות השימושיות הראשונות לא נבנו עד לשנותיה המוקדמות של המאה ה-18 על ידי ג'ורג' באס בהנחייתו של הול. הפטנט הראשון על צמד אכרומטי נרשם על שמו של ג'ון דולונד בערך בשנת 1758, לאחר העבודה העיונית והעבודה הניסויית העצמאיים שלו.

יישומים

• בטלסקופיה

ראו גם

• אברציה אופטית
• אברציה כרומטית
• עדשה אפוכרומטית
• אברציה כדורית
• טלסקופ

לקריאה נוספת

• אופטיקה גאומטרית (1986), עמי יברכיהו, פרק 7.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא עדשה אכרומטית בוויקישיתוף