Polarização

Formação de imagens e aberrações – lentes cilíndricas e esféricas

Resumo. As aberrações (deformações) que podem ocorrer na formação de imagens, devidas ao formato das lentes e a forma como os feixes de luz incidem em suas superfícies, e algumas técnicas para minimizá-las são discutidas com mais detalhes neste artigo. Estudando a formação de imagens através da refração em lentes cilíndricas (de acrílico) e esféricas (de vidro) observamos que há uma analogia entre as propriedades das imagens formadas utilizando lentes com estes dois formatos. A distância entre a lente e a imagem, assim como seu tamanho e orientação no espaço, depende da distância entre a lente e o ponto onde o objeto é posicionado. Com o uso de uma abertura variável, que bloqueia uma parte do feixe incidente na superfície da lente, observamos que as aberrações diminuem e a imagem formada é mais nítida e bem focalizada por uma distância maior.

Palavras chave: lente, aberração, abertura, refração, imagem.

Introdução
Quando um feixe de luz incide em uma superfície transparente, uma parte do feixe é refletida e a outra é refratada (atravessa a superfície). O primeiro a estudar o caminho que a luz faz ao incidir em uma superfície e ser refletido por ela foi Hero de Alexandria (150 A.C. - 250 D.C.) que assumiu que quando o feixe de luz, partindo de um ponto P, é refletido por uma superfície, chegando a um ponto Q, percorre o menor caminho possível entre esses pontos. A conclusão é que o ângulo com o qual o feixe incide na superfície, θ1, deve ser igual ao ângulo de reflexão, θ2, e que tanto os feixes, incidente e refletido, quanto a reta normal à superfície (em relação a qual os ângulos são medidos) devem estar num mesmo plano. Mais tarde, Pierre de Fermat (1601-1665) observou que esse princípio não se aplicava ao caso da refração (quando a luz atravessa a superfície). Fermat reformulou, então, o princípio de Hero dizendo que o caminho real entre dois pontos