Si osservano vari fenomeni di aberrazione (sferica, cromatica, effetto coma ..) di una lente piano-convessa.

Procedimento

Una lente piano-convessa viene interposta tra un proiettore di luce bianca e uno schermo mobile in modo che l’asse ottico della lente coincida con l’asse del fascio luminoso. Si osserva come cambia l’immagine del fascio sullo schermo a seconda della posizione di quest’ultimo, cercando di ottenere un’immagine nitida del fascio.
Si pongono poi sul porta lente due diaframmi di forma diversa: il primo con un foro centrale circolare (a iride) per lasciar passare solo i raggi vicini all’asse ottico e l’altro a forma di disco per lasciar passare solo i raggi più lontani dall’asse ottico.
Si osserva infine cosa succede quando la lente viene ruotata in modo che il suo asse non coincida più con quello del fascio.

Osservazioni

Si osserva innanzitutto che sullo schermo non si riesce a formare un’immagine nitida del fascio e che le componenti blu e rosse della luce sono messe a fuoco sullo schermo in posizioni diverse. Questo fenomeno, noto come aberrazione cromatica, è dovuto al diverso indice di rifrazione della lente per le varie lunghezze d'onda della luce. L’immagine non risulta nitida anche a causa dell’apertura angolare della lente (aberrazione sferica). Utilizzando infatti i due diaframmi (a iride e a disco), si nota che la lente focalizza in posizioni diverse i raggi che la attraversano, a seconda della loro distanza dall’asse ottico. Si ottengono quindi immagini più nitide eliminando la parte del fascio luminoso lontana dall’asse ottico. Inoltre, quando l’asse della lente non coincide più con l’asse del fascio e si utilizza il diaframma a iride, si vede che cambia la forma dell’immagine: essa risulta schiacciata o allungata a seconda della posizione dello schermo (astigmatismo). Infine, se si toglie il diaframma, si osserva la formazione di un’immagine a forma di cometa (coma) dovuta alla sovrapposizione dei fenomeni descritti in precedenza.