acromático

Un elemento óptico acromático transmite luz a través del espectro visible con una aberración cromática mínima, el defecto óptico donde diferentes longitudes de onda se refractan en ángulos ligeramente diferentes y se enfocan en puntos distintos. El vidrio por sí solo no puede hacer esto: el vidrio crown y el vidrio flint tienen diferentes índices de refracción en diferentes longitudes de onda, por lo que una lente simple divide la luz blanca en franjas de color con gran aumento o apertura. Una lente o prisma acromático combina dos o más tipos de vidrio, generalmente crown y flint, unidos para cancelar esta refracción dependiente de la longitud de onda.

El dispositivo acromático más común es la lente doblete, un elemento crown positivo cementado a un elemento flint negativo. La mayor dispersión del vidrio flint (mayor cambio en el índice de refracción a través del espectro) contrarresta la menor dispersión del vidrio crown, lo que hace que la luz roja y azul se enfoquen de forma casi idéntica. Queda un error residual; esto se denomina espectro secundario. Un diseño triplete o apocromático añade un tercer elemento para reducir aún más el espectro secundario, pero con mayor coste y complejidad. Los prismas acromáticos, utilizados para la dirección del haz o la dispersión en espectroscopia, siguen el mismo principio.

La necesidad de que un elemento sea acromático depende de la aplicación. Un ocular simple que magnifica 10x se beneficia enormemente; una lupa de mano de 3x mucho menos. Los objetivos de gran apertura en microscopía exigen corrección acromática o mejor, porque la aberración esférica y la aberración cromática empeoran con la apertura. Un ocular de telescopio que funciona a f/15 o más lento puede tolerar un poco más de franjas de color que uno a f/4. En los sistemas láser, donde predomina la luz monocromática, la aberración cromática es irrelevante; aquí el diseño acromático añade coste sin beneficio.

El término acromático proviene del griego: sin (a-) color (chroma). No significa que el elemento en sí sea incoloro a la vista; el vidrio crown y el vidrio flint son esencialmente transparentes y pálidos. Más bien describe el comportamiento óptico: el elemento conserva el equilibrio de color natural de la luz transmitida al enfocar todos los colores en el mismo plano. Una lente acromática verdaderamente perfecta no existe; los fabricantes especifican la corrección para un par o banda de longitudes de onda, generalmente las líneas de Fraunhofer de hidrógeno (C, D, F) o las líneas de mercurio, y aceptan que otras longitudes de onda mostrarán pequeños errores residuales.