Aberrations chromatiques


L'indice du verre d'une lentille étant une fonction (non linéaire) de la longueur d'onde, la distance focale d'une lentille varie avec la couleur de la lumière.
Une lentille est entachée d'aberrations chromatiques longitudinales fonction du matériau constituant la lentille et qui ne peut être diminuée en diaphragmant celle-ci.
Il existe aussi une aberration transversale proportionnelle à l'ouverture de la lentille.
IL est impossible d'éliminer les aberrations chromatiques d'une lentille unique. Il est possible de les minimiser en utilisant des doublets achromatiques ou mieux des triplets apochromatiques.

Cette application présente ces phénomènes pour une lentille mince en supposant que la lumière est la superposition de trois composantes rouge, verte et bleue. On a exagéré volontairement l'écart entre les valeurs de la distance focale pour chaque couleur.

Commandes

Séparation : Ce slider permet de modifier l'écart entre les trois sources monochromatiques dans le plan objet. On peut constater que l'image du point source rouge est la plus éloignée de la lentille. En effet l'indice des verres est minimal pour le rouge. Comme la distance focale d'une lentille mince est donnée par la relation 1 / F' = (n − 1)(1 / R1 − 1 / R2) on voit que la distance focale est maximale pour le rouge.

Ouverture : Ce slider permet de diaphragmer plus ou moins la lentille. On constate que l'aberration chromatique transversale est indépendante de l'ouverture de la lentille.

Écran : Ce slider permet de déplacer un écran normalement au faisceau.
Avec les sources confondues, si l'écran est en avant du plan image moyen l'image est bordée de rouge. S'il est placé en arrière, l'image est bordée de bleu.