Linsen

Linsen sind transparente Objekte mit gekrümmten Oberflächen, so dass interessante optische Eigenschaften entstehen. Die Umlenkung der Lichtstrahlen entsteht aufgrund der Brechung an den Grenzflächen der Linse. Linsen sind deshalb besonders interessant, weil sie scharfe reelle und virtuelle Bilder erzeugen können.

Unser Auge erzeugt mit Hilfe einer Linse ein reelles scharfes Bild auf der Netzhaut. Dort wo die Augenlinse an ihre Grenzen kommt, helfen uns zusätzliche Linsen (Brillen, Kontaktlinsen etc.), um trotzdem ein scharfes Bild zu sehen.

Optische Instrumente wie das Mikroskop oder das Teleskop, aber auch die einfache Lupe funktionieren dank Linsen und erzeugen vergrösserte Bilder, die wir sonst nie sehen könnten.

Linsen werden auch in Scheinwerfern und Strahlern eingesetzt, indem sie z.B. die Lichtstrahlen geeignet bündeln.

Grundsätzlich gibt es auch Linsen für andere Wellenarten. Deren Funktionsweise entspricht weitgehend derjenigen der optischen Linsen für sichtbares Licht.

Linsenformen

Grundsätzlich wird zwischen Sammellinsen und Streulinsen unterschieden:

• Sammellinsen (oft auch Konvexlinsen genannt) sind in der Mitte dicker als aussen, d.h. sie sind “bauchig”.
• Streulinsen (oft auch Zerstreuungslinsen oder Konkavlinsen genannt) sind in der Mitte dünner als aussen und sie zerstreuen parallele Strahlen von der optischen Achse weg.

Sammellinsen (Konvexlinsen)

Die Sammellinsen vereinen (fokussieren) die parallelen Lichtstrahlen hinter der Linse im sog. Brennpunkt. Sie sind die interessantere Gruppe, weil sie unterschiedliche Arten von Bildern erzeugen können.

Sammellinsen haben viele Anwendungen:

• Die Augenlinse ist eine Sammellinse.
• Brillen oder Kontaktlinsen für Weitsichtige sind Sammellinsen
• Lupen
• Mikroskope und Teleskope bestehen aus Sammellinsen
• Scheinwerfer haben oft Sammellinsen, um parallele Lichtstrahlen zu erzeugen

Streulinsen (Zerstreuungslinsen oder Konkavlinsen)

Wichtigstes Anwendungsbeispiel ist die Brille für Kurzsichtige.

Fresnel-Linsen sind flache Linsen, deren “gerippte” Oberfläche speziell gefertigt ist. Die Lichtstrahlen treffen auf die unebene Oberfläche so auf, dass sich die Linse wie eine Sammel- oder Streulinse mit Brennpunkt verhält.

Fresnellinsen