apocromático

Un apocromático es un sistema de lentes compuesto diseñado para llevar la luz de tres longitudes de onda elegidas al mismo plano focal, eliminando la aberración cromática en todo el espectro visible y más allá. Mientras que una lente simple divide la luz blanca en un espectro, un apocromático utiliza múltiples elementos de vidrio de diferentes tipos, dispuestos con un espaciado preciso, para hacer converger las longitudes de onda roja, verde y azul (o infrarroja cercana, visible y ultravioleta) a distancias casi idénticas de la lente. Esta corrección se extiende a un campo de visión mucho más amplio que los diseños anteriores.

El término proviene del prefijo griego apo, que significa lejos de o separado, combinado con chroma para color: es una lente que se aleja de los errores de color. Estrictamente hablando, un apocromático corrige la aberración cromática a un estándar definido, logrando típicamente menos de 1 micrón de diferencia focal entre las tres longitudes de onda elegidas en el rango visible y UV cercano. Este es un estándar más alto que el acromático anterior, que corrige solo para dos longitudes de onda, o la lente de fluorita, que utiliza vidrio de fluorita sintética para lograr un rendimiento similar con menos elementos.

En microscopía, los objetivos apocromáticos son el estándar premium, utilizados en investigación, diagnóstico clínico y control de calidad donde la fidelidad del color y el detalle fino son importantes. Un objetivo apocromático de 40x en un microscopio de laboratorio típicamente corregirá la aberración esférica, así como la aberración cromática, lo que significa que la lente ofrece una imagen nítida y sin distorsiones incluso en los bordes del campo. La microscopía de fluorescencia se beneficia particularmente de la corrección apocromática porque se basa en una separación y recombinación precisas de longitudes de onda a través de espejos dicróicos y conjuntos de filtros.

Materiales y construcción

La construcción de un apocromático requiere la selección de tipos de vidrio con diferentes índices de refracción y curvas de dispersión. Los elementos de vidrio crown, flint y ED (dispersión extra baja) se apilan y cementan o se espacian con aire para lograr la corrección. Los apocromáticos modernos a menudo utilizan materiales ópticos costosos como el lantano o el vidrio a base de fluorita que proporcionan un rendimiento superior, pero aumentan el costo y la complejidad de fabricación. El cemento en sí debe tener una alta calidad óptica y estabilidad ambiental, o la lente se degradará con los años de uso.

Debido a que los apocromáticos exigen tolerancias más estrictas y un mayor costo de material que las lentes más simples, tienen precios altos tanto en el mercado de microscopios como en el de lentes de cámaras. Los sistemas de visión artificial industrial, la imagen crítica para el color y la observación astronómica de alta gama se basan en diseños apocromáticos o casi apocromáticos. Un objetivo de microscopio apocromático de 100x de calidad puede costar varios miles de libras, lo que refleja la fabricación de precisión y los materiales ópticos involucrados.