Vsebina
Konveksne leče so igrale pomembno vlogo pri znanstvenem odkrivanju. Teleskopi so znanstvenikom omogočili ogled daljnih nebesnih teles. Z mikroskopi so znanstveniki odkrili osnovne sestavine življenja. Raziskovalci so s kamero pridobili stalno evidenco svojih odkritij v naravnem svetu. Konveksna leča je glavna sestavina teh treh instrumentov. Kljub zanesljivosti ima konveksna leča notranje pomanjkljivosti, s katerimi so se morali spoprijeti izdelovalci instrumentov.
Gradnja in delovanje
Dvojna konveksna leča je predmet v obliki diska iz materialov, kot sta steklo ali plastika. Če je pravilno konstruiran, se bosta obe strani tega diska izbočili v običajni krivulji in tako oblikovali odsek krogle. Ko vzporedni žarki svetlobe, ki padajo na to lečo pravokotno na ravnino diska, leča te svetlobne žarke lomi ali upogne tako, da pridejo do žarišča. Objektiv, ki učinkovito osredotoča svetlobo, oblikuje jasne slike in primerno izpolni svojo imenovano vlogo v teleskopu, mikroskopu ali kameri. Če pa ima objektiv pomanjkljive konstrukcije, na primer nepravilno ukrivljenost ali material, ki ni popolnoma homogen, bodo slike sorazmerno trpele.
Sferična aberacija
Svetloba, ki pada na različna območja sferične površine leče, se ne bo srečala na popolnoma istem mestu. Žarki, ki udarijo v lečo najbolj oddaljeni od središča, se bodo usmerili nekoliko bližje leči kot žarki, kot pa leča v bližini njenega središča. Ta lastna napaka sferičnih leč, imenovana sferična aberacija, povzroči zamegljeno sliko. Blokiranje roba leče omogoča boljši fokus. V mnogih inštrumentih spretna kombinacija različnih leč skoraj odpravi sferično aberacijo.
Kromatska aberacija
Kromatska aberacija je posledica dejstva, da leča nekatere barve svetlobe lomi ali upogne močneje kot druge. Leča upogne vijolične svetlobne žarke močneje kot zelena, rdeča pa še manj lomi. Kot rezultat, leča ponavadi loči belo svetlobo na svoje sestavne barve in nastane barvita halo. Anglež John Dollond je problem rešil z izumom akromatskega dvojnika, kombinacije dveh leč iz različnih steklenih materialov, v katerih je ena vrsta stekla popravila kromatično aberacijo druge.
Komična aberacija
Komična aberacija se pojavi, kadar svetlobni žarki z razdalje udarjajo na lečo pod kotom in ne pravokotno na ravnino diska. Rezultat je figura v obliki kometa z repom. Pravilno brušenje leče odpravi to težavo. Izraz "kromatska aberacija" izvira iz besede "koma", ki označuje briljantno kroglico, ki obdaja jedro kometa.