Fresnel-Linse
Fresnel-Linse, Image by SoCali

Die Fresnel-Linse ist nach dem französischen Physiker Augustin Jean Fresnel benannt, der sie 1822 für Leuchttürme entwickelte. Sie ist eine Stufenlinse, die die gleichen gekrümmten Oberflächen der Sammel- und Streulinsen aufweist und damit die gleichen Eigenschaften dieser Linsen hat. Die Fresnel-Linse nimmt jedoch wesentlich weniger Volumen ein, weshalb sie sich für besonders flache oder grosse Linsen eignet.

Funktionsprinzip

Prinzip der Fresnel-Linse
Prinzip der Fresnel-Linse: Durch Entfernen des nicht benötigten “geraden” Teils, entsteht eine sehr flache Linse mit kurzer Brennweite

Das bricht an der gekrümmten Oberfläche der Linse. Danach pflanzt sich das Licht wieder geradlinig fort bis zur Grenzfläche, wo es aus der Linse wieder austritt. Für die Umlenkung der Lichtstrahlen durch Brechung ist deshalb nur die Ausrichtung der Grenzfläche massgebend, nicht aber, wie lange der Weg in der Linse war. Fresnel nutzt diesen Umstand aus und nimmt das “unnötige” Volumen der Linse in Form von Rechtecken heraus. Er erreicht damit eine relativ flache Linse, die ihre Brechungscharakteristik und damit ihre Brennpunkte beibehält.

Die grossen Linsen von Leuchttürmen wären in der konventionellen Bauform mehrere Dezimeter dick. Durch die Fresnel’sche Bauweise können sie überhaupt erst aus massivem Glas realisiert werden.