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Tutorial MenueGeometrische OptikLerneinheit 5 von 6

Abbildung durch Linsen

Linsentypen

Sammellinse

Wegen der Linsenschleifergleichung hängt die Brennweite f einer Linse von den Radien r 1 , r 2 der beiden Kugelflächen ab, wobei die Vorzeichenkonvention für Brechung zu beachten ist. Bei positiver Brennweite f handelt es sich um eine Sammellinse, die ihren Namen der Fähigkeit verdankt, parallel einfallende Strahlen in ihrer Brennebene zu sammeln (siehe obige Abbildung und Foto). Als Brennebene bezeichnet man dabei die Fläche, die den Brennpunkt beinhaltet und senkrecht auf der optischen Achse steht. Durch die Bündelung der Energie der parallelen Strahlen in einem Punkt (die sich sonst über eine größere Fläche verteilt hätte), kann man leicht entzündliches Material, das man in diesem Abstand vor die Linse hält, in Brand stecken - daher auch der Name Brennpunkt. Wegen der Umkehrbarkeit des Strahlenganges verlaufen alle Strahlen, die durch den Brennpunkt gehen, hinter der Linse achsenparallel. Allgemein gilt für die Sammellinse, dass sich parallele Strahlen in der Brennebene in einem Punkt vereinigen. Diese Eigenschaft werden wir später zur Bildkonstruktion bei einer Sammellinse ausnutzen. Unter der Voraussetzung n Linse > n Luft wird die Brennweite und damit die Brechkraft positiv, wenn die Linse in der Mitte dicker ist als außen.

Zerstreuungslinse

Ist die Brennweite einer Linse negativ, so liegt eine Zerstreuungslinse vor. Mit einer solchen Linse können Lichtstrahlen nicht gebündelt werden; sie erzeugt lediglich virtuelle Bilder. Fallen Strahlen nach obiger Abbildung parallel zur optischen Achse auf die Linse, so scheinen sie für einen Beobachter hinter der Linse nach der Brechung aus zu kommen. Unter beliebigem Winkel einfallende parallele Strahlen scheinen nach der Abbildung durch die Linse von einem gemeinsamen Punkt zu kommen, der in der gegenstandsseitigen Brennebene liegt. Im Gegensatz zur Sammellinse gibt es bei der Zerstreuungslinse statt einer reellen Vereinigung der parallelen Strahlen einen virtuellen Ursprungspunkt dergleichen.

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