Aberració cromàtica i subcontractacions

Tothom coneix avui què són les subcontractacions. Són bones?, dolentes?, necessàries?. Cadascú té la seva opinió i punt de vista. Avui us parlaré d’una subcontractació que va desvelar un secret.

Mai heu vist què succeeix quan enfonseu un llapis en aigua? A que sembla que es doblegui?. Això és perquè es produeix un fenomen que es diu "refracció" i es dóna quan hi ha un canvi de medi. En aquest cas un seria l’aire i l’altre l’aigua.

A cada material li correspon un "índex de refracció".

Si enlloc del llapis posem un raig de llum blanca i en comptes d’un vas amb aigua posem un prisma de vidre, succeirà una cosa similar. El raig no seguirà en línia recta sinó que canviarà de direcció. A més, succeirà un altre fenomen i és que aquest raig es dividirà en diferents colors.

I per què succeeix això? Doncs resulta que l’índex de refracció depèn de la freqüència de l’ona (o sigui, del color del raig) i la llum blanca no és res més que la barreja de diferents colors.

Així que en un canvi de medi, cada color veu un índex de refracció diferent i se’n va en un angle diferent.

Això planteja una situació interessant. Per exemple: una lupa. Si féssim arribar feixos de llum paral·lels a una lupa aquesta faria que tots els raigos es concentressin en un punt nomentat focus. Ara bé, com cada color ho veu diferent i la distància al focus dependrà de l’esmentat color. On es formi el focus d’un color tindrem anells de la resta de colors.

En aquest cas, on es produeix el focus del color blau tindríem un anell vermell. Així que on esperàvem un sol punt blanc la imatge és una pila d’anells de colors. D’aquest efecte se’n diu "aberració cromàtica".

Aquest problema va ser molt gros en el seu moment. Els problemes cromàtics dels telescopis refractors limitaven severament el seu ús. Una manera de minimitzar els efectes era fer-los de grans distàncies focals. Alguns van arribar a tenir distàncies focals de fins a 70 metres. Imagineu la dificultat per fer-lo servir. El problema de l’aberració cromàtica va ser considerat insalvable per tots els experts, inclòs el propi Newton que va idear un telescopi reflector (no refractor) per evitar-lo.

Avui dia, per corregir-la, es posen dos (o més) lents de diferent índex de refracció que han de complir certes condicions perquè entre totes dues actuïn com si fos una sola lent que no presenti aberració cromàtica. Els vidres utilitzats reben els noms de flint i crown. Combinant hàbilment aquests vidres podem minimitzar molt aquesta aberració, però deixem aquests detalls per als tècnics.

La idea no és trivial en absolut i la va tenir un matemàtic escocès anomenat David Gregory (1661-1708). Va pensar que l’ull era un lent que no tenia aberració cromàtica i que té només un lent. Ho va explicar dient que la llum no només es refractava a través de la lent, sinó dels diferents fluids de l’ull (això no és del tot cert doncs l’òptica de l’ull té molta aberració cromàtica, però la idea era bona).

Un advocat i matemàtic anglès aficionat a l’òptica nomenat Chester Moor Hall (1703-1771) va pensar com David Gregory i va decidir posar dues lents de manera que la cara convexa d’una encaixés amb la còncava de l’altra, com us he mostrat en el gràfic anterior. Necessitava una "lent acromàtica" per muntar-la en un telescopi i desitjava mantenir aquest projecte en secret fins que hagués construït el mateix. I quina era la millor forma de fer-ho? Doncs contractar dues empreses diferents perquè cadascuna fes una lent sense que l’altra no sabés res. I això va ser exactament el que va fer en 1733.

Però, ai!, les subcontractacions. Com les dues empreses no tenien temps, les dues per separat van subcontractar a un mateix home per fer i polir les dues lents. Aquest home es deia George Bass. Va observar que li havien arribat dues comandes per diferent lloc, que totes dues eren per al mateix client i que un lent encaixava perfectament en l’altra. No li va fer falta molt temps per adonar-se que entre totes dues formaven una lent acromàtica. El secret havia estat revelat. Hall no va patentar res (no era un òptic) així que el camp va quedar lliure perquè una altra persona ho fes. I va ser John Dollond (1706-1761) que sí era òptic qui va patentar i va establir les bases teòriques de les lents acromàtiques i que havia sentit parlar del lent acromàtica de Bass. Va guanyar amb això molts diners.

Desgraciadament, Dollond no va dir res de la labor prèvia de Hall i aquest últim, d’altra banda, mai ho va denunciar. Avui dia s’atribueix a Dollond el mèrit de la construcció de les primeres lents acromàtiques.

Des de 1757 fins a l’actualitat els refractores amb que els astrònoms han estudiat la llum dels objectes del cel són acromàtics.

Ja veieu com una subcontractació va canviar la vida d’importants persones. Ara bé, coneguda aquesta història, com veieu l’assumpte de les subcontractacions? bé?, malament? …

Font:
http://historias-de-la-ciencia.bloc.cat/post/1052/57680