apochromatisch
Englisch: apochromatic
Korrigiert für chromatische und sphärische Aberration
Apochromat: Licht von drei Wellenlängen in einem Fokuspunkt vereinigt
Ein apochromatisches optisches System bringt Licht von drei bestimmten Wellenlängen in denselben Fokuspunkt, wobei chromatische Aberration im gesamten sichtbaren Spektrum beseitigt wird. Das unterscheidet sich von einem achromatischen System, das nur zwei Wellenlängen korrigiert. In der Praxis konvergieren rotes, grünes und blaues Licht ohne die Farbsäume, die einfachere Linsen plagen, wodurch das Bild über das gesamte vom menschlichen Auge wahrnehmbare Spektrum schärfer und lebensechter wird.
Die apochromatische Korrektur erfordert mehrere Glaselemente mit sorgfältig ausgewählten Brechungsindizes und Dispersionsmerkmalen. Ein typisches apochromatisches Objektiv in einem Mikroskop verwendet drei oder mehr Linsengruppen, von denen jede unterschiedliche Glassorten kombiniert, einige mit anomalen Dispersionseigenschaften. Die anspruchsvollsten Anwendungen wie Hochvergrößerungsmikroskopie und astronomische Teleskope verwenden Fluorit (Calciumfluorid) oder andere Spezialwerkstoffe, deren Brechungsverhalten über Wellenlängen hinweg eine Dreifarbkorrektur ohne übermäßige optische Dicke oder Lichtverlust ermöglicht.
Der Begriff entsteht, weil die Linse apo (weg von) chroma (Farbe) korrigiert wird, was bedeutet, dass die Farbaufspaltung an den Rand des nutzbaren Spektrums verschoben wird, statt in der Mitte zu erscheinen. Eine verwandte Korrektur für sphärische Aberration, die bewirkt, dass außeraxiale Lichtstrahlen anders fokussieren als axiale Strahlen, begleitet oft das apochromatische Design in Präzisionsinstrumenten. Die kombinierte Korrektur wird manchmal in Produktspezifikationen als APO gekennzeichnet, wobei dieses Etikett allein nicht garantiert, dass sphärische Aberration berücksichtigt wurde.
Die Mikroskopie verlässt sich stark auf apochromatische Objektive, da Vergrößerung chromatische Aberration verstärkt; ein 60x oder 100x apochromatisches Objektiv kann mehrmals so viel kosten wie ein achromatisches Äquivalent. Apochromatische Designs sind auch Standard in mittel- bis hochwertigen Refraktorteleskopen und in einigen hochwertigen Kameraobjektiven, wobei letztere Anwendungen oft asphärische Elemente neben herkömmlichem Glas verwenden, um die Korrekturlast zu verteilen. Der Aufwand und die Fertigungskomplexität bedeuten, dass apochromatische Elemente nur dort erscheinen, wo Auflösung und Farbgenauigkeit den Aufwand rechtfertigen.