Der Lichttechnik-Podcast – Folge 11 – optische Linsen

Dieses Bild hat ein leeres Alt-Attribut. Der Dateiname ist Der-Lichttechnik-Podcast-Folge-1-Welche-Arten-der-Lichterzeugung-gibt-es-mp3-image-1024x1024.jpg

Subscribe: RSS | More

Sprecher:

Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka

Inhalt in dieser Folge:

Eine Linse wird dazu verwendet um Licht in seiner Bahn abzulenken. Diese Änderung der Lichtbahn nennt man Brechung oder Lichtbrechung.

Die Oberfläche einer Linse kann 3 Zustände haben:

Positivlinsen = Sammellinse (Konvex /nach außen gewölbt)
Negativlinsen = Streulinse (Konkav / nach innen gewölbt)
Plan = ohne Wölbung auf einer Seite

Dieses Bild hat ein leeres Alt-Attribut. Der Dateiname ist image-1024x287.png

Unterscheidungsmöglichkeit:

Hält man eine Linse dicht über ein beschriftetes Blatt, und bewegt die Linse auf das Auge zu, wird bei der Sammellinse das Schriftbild größer (Lupenfekt) bei einer Streulinse aber kleiner. Bewegt man die Linse seitlich, so bewegt sich das Bild gegenläufig bei der Sammellinse und gleichläufig bei der Streulinse.

Sammellinsen werden z.B. genutzt um mit einer Brille die Weitsichtigkeit zu korrigieren und Streulinsen die Kurzsichtigkeit.

Grundlegende Begriffe in Verbindung mit Linsen:

f=Brennweite
f’=Bildbrennweite
D=Dioptrie -> 1/f
d=Scheiteldicke der Linse

r1/r2=Krümmungsradien
n=Brechzahl des Linsenmaterials

Fresnellinsen:

Spezielle Sammellinsenformen:

Stablinse (Zylinderlinse)

Glasstab mit eingekoppeltem Licht über einem Spiegel – Licht zur Kamera gerichtet

Glasstab mit eingekoppeltem Licht über Spiegel – Licht im 90° Winkel zur Kamera

Kugel

Abbildungsfehler / Aberration

Öffnungsfehler, Sphärische Aberration:

Ist ein Schärfefehler der durch das einfallende Licht im Randbereich einer sphärischen Linse viel stärker zum Tragen kommt. Der Lichtstrahl in der Mitte fällt mit dem Lichtstrahl vom Randbereich nicht zusammen. Mit asphärischen Linsen ist das korrigierbar.

Astigmatismus:

Objekte, die außerhalb der optischen Achse liegen, werden unscharf abgebildet. Ursache sind die verschiedenen Brennweiten in der Meridional- (Nord-Süd) und Sagittalebene (Äquator).

Die Koma, Asymmetriefehler:

Entsteht bei schräg zur optischen Achse einfallenden Strahlenbündeldurch eine Überlagerung von zwei Abbildungsfehlern

Verzeichnungsfehler

kissenförmig
tonnenförmig

Farbfehler, Chromatische Aberration

Da der Brechungsindex von der Wellenlänge des einfallenden Lichts abhängt, wird z.B. blaues Licht stärker gebrochen als rotes Licht. Bei einer Abbildung durch eine einfache Linse werden Farbsäume sichtbar.

Achromate: Bestehen aus einer Sammel- und Streulinse die miteinander verklebt sind um Farbfehler zu korrigieren.

Linsenmaterialien: