Manche Farben können mit den anderen einfach nicht mithalten! Nun, das ist wahrscheinlich die einfachste Art, es auszudrücken. Wenn Wissenschaftler jedoch über die Eigenschaften von Licht sprechen, wäre es genauer zu sagen, dass sich verschiedene Lichtfarben mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreiten oder unterschiedliche Wellenlängen haben und sich daher unterschiedlich brechen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist der Prismeneffekt, bei dem ein weißer Lichtstrahl in einen Regenbogen von Farben zerlegt wird. Das Ergebnis davon ist, dass, wenn Objekte durch eine einfache Linse betrachtet werden, Licht in verschiedenen Winkeln gebrochen (gekrümmt) wird, was bedeutet, dass es nicht alle an derselben Stelle abbildet. Es entsteht eine Verzerrung, bei der „Farbsäume“ entlang der Grenzen erscheinen, die dunkle und helle Teile des Bildes trennen. Dieser Effekt, bekannt als chromatische Aberration, kann für Astronomen, Vermesser, Fotografen oder fast jeden, der ein Objekt (oder Objekte) durch ein Objektiv betrachten möchte und dies deutlich tun muss, eine echte Qual sein!
Sir Isaac Newton war der erste, der diesen Effekt vor etwa zweihundert Jahren demonstrierte, als er entdeckte, dass Licht aus mehreren Wellenlängen besteht. Diese Farben werden ungleichmäßig gebrochen, wobei blau erscheinendes Licht bei kürzeren Wellenlängen gebrochen wird und rot erscheinendes Licht bei längeren Wellenlängen gebrochen wird, wobei Grün in der Mitte gebrochen wird. Seitdem haben Wissenschaftler, Astronomen und Optiker zwei grundlegende Arten von Aberrationen identifiziert. Die erste ist axial (oder längs), bei der verschiedene Wellenlängen in einem anderen Abstand fokussiert werden, da die Linse nicht in der Lage ist, verschiedene Farben in derselben Brennebene zu fokussieren. Die zweite ist die transversale (oder laterale) Aberration, bei der verschiedene Wellenlängen an verschiedenen Positionen in der Brennebene fokussiert werden und der Effekt eine seitliche Verschiebung des Bildes ist. Im ersteren Fall tritt eine Verzerrung im gesamten Bild auf, während im letzteren Fall die Verzerrung von der Mitte aus fehlt, aber zum Rand hin zunimmt.
Es gibt viele Möglichkeiten, die chromatische Aberration zu beheben. Im 17. Jahrhundert mussten Teleskope sehr lang sein, um Farbverzerrungen zu korrigieren. Sir Isaac Newton löste dieses Problem, indem er 1668 das vergleichsweise kompakte Spiegelteleskop schuf, das gekrümmte Spiegel verwendet, um dieses Problem zu umgehen. Die achromatische Linse (oder das achromatische Dublett) ist eine andere; eine Doppellinse, die zwei Arten von Glas verwendet, das das gesamte weiße Licht, das auf der anderen Seite der Linse einfällt, am selben Punkt fokussiert. Viele Glasarten, die als Gläser mit niedriger Dispersion bekannt sind, wurden entwickelt, um die chromatische Aberration zu reduzieren, wobei die bemerkenswertesten Gläser sind, die Fluorit enthalten.
Die Entdeckung der chromatischen Aberration und die Entwicklung von Korrekturlinsen waren wichtige Schritte in der Entwicklung des optischen Mikroskops, des Teleskops; was wiederum ein Segen für Astronomen und Biologen war, die dadurch ein besseres Verständnis des Universums und der natürlichen Welt gewinnen konnten.
Wir haben viele Artikel über chromatische Aberration für Universe Today geschrieben. Hier ist ein Artikel über optische Aberration und hier ist ein Artikel über achromatisches Objektiv .
Wenn Sie weitere Informationen zu chromatischer Aberration wünschen, sehen Sie sich an Hyperphysik für einen großartigen Artikel über chromatische Aberration, und hier ist ein Link zu Wise Geeks Diskussion über chromatische Aberration .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um die Wahl und Verwendung eines Teleskops aufgenommen. Hör zu, Folge 33: Auswahl und Verwendung eines Teleskops .
Quellen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Chromatic_aberration
http://toothwalker.org/optics/chromatic.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/aber2.html
http://www.yorku.ca/eye/chroaber.htm
http://www.yorku.ca/eye/achromat.htm