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Linsenarten in der Optik

Allgemeines: 

Jeder kennt Linsen in Form einer Lupe bzw. Brennglases. Linsen sind dabei optische Hilfsmittel, mit denen das Licht gebrochen bzw. umgelenkt wird. Dabei gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Linsen, die sich (nur) durch die zwei Flächen unterscheiden, an denen sich das Licht bricht. Dabei kann die Fläche "planar" (ohne Wölbung), nach außen oder nach innen gewölbt sein. Damit eine Linse eine optische Funktion ermöglicht, muss mindestens eine der beiden Flächen gewölbt sein. Linsen werden aber nicht nur in Form von Lupen oder Brillen verwendet, sondern beispielsweise auch als Linsenkombination in Mikroskopen.

Linsenarten in der Optik

Wie eingangs erwähnt, beruht die Funktion eine Linse in der Berechnung das Licht bzw. das Umlenken von Licht. Die Umlenkung von Licht erfolgt dabei immer durch eine gewölbte Oberfläche. Je nach Wölbung der Oberfläche werden die Linsen bezeichnet als

  • konvex:  nach außen gewölbt [ ( ]
  • konkav:  nach innen gewölbt  [ ) ]

Daher gibt es in der Optik folgende Kombinationsmöglichkeiten bzw. Arten von Linsen:

  • konvex-kovex (=> bi-konvex)
  • plan-konvex
  • konkav-konvex
  • konkav-konkav (=> bi-konkav)
  • plan-konkav
  • konkav-konvex

Ausgewählte Linsenarten

Die Funktion einer Linse ergibt sich daraus, wie parallel einfallende Licht dabei durch die Oberfläche der Linse abgelenkt wird. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:
  •  Zum einen kann das parallel einfallend Licht so umgelenkt werden, dass es auf einen Brennpunkt hinter der Linse bündelt. Linsen dieser Art werden als Sammellinse bezeichnet.
  •  Zum anderen kann parallel einfallendes Licht so umgelenkt werden, dass es hinter der Linse zerstreut wird. Linsen dieser Art werden als Zerstreuungslinse bezeichnet

Ablenkung durch eine konve-Linse

Daher kann man die oben genannten Linsenarten auch der Gruppe Sammellinsen bzw. Zerstreuungslinsen zuordnen. Sammellinsen sind bi-konvex, plan-konvex und konkav-konvex gewölbte Linsen. Zerstreuungslinsen sind hingegen bi-konkav, plan-konkav und konvex-konkav gewölbte Linsen.


Konstruktion von Strahlengängen bei Linsen

Bereits hier ein Vorgriff auf folgende Kapitel, wie man den Strahlengang  bei Linsen aller Art konstruiert. Bei der Konstruktion von Strahlengängen verwendet man dabei sogenannte ausgezeichnete Strahlen. Diese "Strahlen" sind der achsenparallele Strahl, der Mittelpunktstrahl und der Brennpunktstrahl. Um das Modell einfach in der Schule anzuwenden, werden die Lichtstrahlen nicht wie in der Wirklichkeit an den Grenzflächen gebrochen, sondern man zeichnet den Strich des parallel einfallenden Lichtstrahls bis zur Mittelebene und von dort aus bricht bzw. knickt man den Lichtstrahl.


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