먼저 이준희님이 링크하신 아베식 중 nd가 녹색빛의 굴절율이라 되어 있으나, 황색(오렌지색) 빛의 굴절율임을 밝힙니다. 오타이군요. 오렌지색이란 나트륨을 태울 때 빛나는 고유 색상(파장 0.588마이크론)을 말합니다. 가정에서 가스렌지에서 소금(NaCl)을 태울 때도 이 색상을 볼 수 있습니다. 오렌지색 파장이 아베식에 이용되는 것은 특별한 이유는 없고, 종래의 관습 때문에 그렇습니다.
굴절에 대해서는 요 옆의 자유게시판의 여러 글을 참조해주십시요. 보통 물의 굴절이 1.33이라고 나와 있는데 이것은 오렌지색 파장의 경우에 그렇고 다른 파장에서는 조금씩 다릅니다. 가시광선은 여러 파장으로 되어 있으므로 파장(색상)별로 각각 다른 굴절율을 가지게 됩니다. 그래서 파장 0.588인 오렌지파장이 사람 눈에 가장 감도가 좋아서 이것을 기준파장으로 정했습니다. 그러므로 통상 기재되어 있는 굴절율은 오렌지색 기준 파장의 굴절율을 말하는 것입니다.
어떤 매질(유리)이라도 빛이 굴절하면 단파장인 청색이 장파장인 적색보다 조금 더 굴절됩니다. 그 적색과 청색 사이로 각 파장대별 빨주노초파남보의 무지개색이 나오는거지요. 렌즈 유리도 여러 재질이 있는데, 한 재질에서 기준파장 오렌지색 굴절율의 산포는 대략 굴절율+-0.0005 정도로 나오도록 품질관리를 한다고합니다. 아주 엄격한 것은 굴절율+-0.0002 정도입니다. 따라서 재료의 생산 로트에 따른 굴절율의 산포는 거의 없다고 보면 되겠습니다.
그러나 재료별로 색상별(파장별)의 굴절율의 차이는 다 다릅니다. 굴절율의 차이가 큰 것을 ‘분산이 크다’라고 합니다. 반대로 색상별 굴절율의 차이가 적은 것을 ‘분산이 적다’라고 합니다.
렌즈에서 분산을 단적으로 표현해주는 것이 아베수입니다. 그 식은 위의 그림과 같습니다. 이 식을 가만히 보면 흥미롭습니다. 분모는 가장 작은 파장(청색)과 큰 파장(적색)의 굴절율 차이이고 분자는 오렌지색 파장에다 1(공기의 굴절율)을 빼준 값입니다. 즉 아베수의 역수는 그 렌즈의 핀트 위치 차이라고 할 수 있습니다(축상 색수차). 아베수가 60이라면 핀트 위치 차는 1/60, 95라면 1/95이라고 할 수 있습니다. 즉 아베수가 크면 클수록 렌즈의 분산은 적은 것입니다.
제일 아래 그림 챠트는 가로축이 아베수이고 세로축은 오렌지색 굴절율일 때 각 렌즈 재질 분포도입니다. 재래식 유리를 보면 BK~SF 재질이 있습니다(BK는 김병현이 아님). 통상 아베수 50~55 이상이면 크라운유리라고 말하는데 창유리로 사용되는 소다 유리를 광학용으로 개량한 것입니다. 50~55 아래는 플린트 유리라고 하여 납성분이 포함된 유리입니다. 지금은 납이 환경 오염물질이므로 납성분을 제거한 플린트유리가 사용되고 있습니다.
이 챠트를 보면 같은 아베수에서 신종 유리로 가면서 황색선에서 굴절율이 크진 것을 알 수 있습니다. 또 같은 굴절율에서는 플린트유리보다는 크라운유리가 아베수가 크므로 분산이 적은 것을 알 수 있습니다.
아베수가 가장 큰 재질은 플루라이트(형석)입니다. 아베수 95를 자랑합니다. 즉 초저분산 재질이란 말이지요. 꿈의 재질이라고 할 수 있으나 재료가 무르고 가공이 어려운 것이 흠입니다.
