Linsen – Sammellinsen

Abbildungen mit Linsen
Es gibt verschiedene Sorten von Linsen. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Sammellinsen (Konvexlinsen) und Streulinsen (Konkavlinsen).

Sammellinsen
Sammellinsen (Konvexlinsen) erkennt man daran, dass sie in der Mitte dicker als am Rand sind.

Aufgaben von Sammellinsen:
1. Lichtstrahlen, die parallel zur optischen Achse auf die Linse treffen (Parallelstrahlen) werden so gebrochen, dass sie sich hinter der Linse in einem Punkt treffen (Brennpunkt F). Der Abstand des Brennpunktes von der Linse ist die Brennweite (f). Sie wird in Metern angegeben und ist von der Stärke der Linse abhängig. Eine dickere Linse hat eine größere Stärke. Da der Lichtweg auch hier umkehrbar ist, verlaufen Lichtstrahlen, die vom Brennpunkt ausgehen, nach der Brechung an der Linse parallel zur optischen Achse.

2. Sammellinsen vereinigen Lichtstrahlen, die von einem Punkt (P) auf der optischen Achse ausgehen und von der Linse gebrochen werden, hinter der Linse wieder in einem Punkt (P') auf der optischen Achse. Dieser Punkt heißt Bildpunkt. Das funktioniert allerdings nur, wenn der Punkt P weiter von der Linse entfernt ist als der Brennpunkt. Das lässt sich leicht erklären: Wenn der Punkt bis zur Brennweite an die Linse heranrückt, entfernt sich der Bildpunkt immer weiter von der Linse, in der Brennebene ist er schließlich unendlich weit entfernt, weil die Randstrahlen des gebrochenen Lichbündels parallel verlaufen. Wenn der Punkt noch näher an der Linse dran ist, verlaufen die Randstrahlen des gebrochenen Lichtbündels sogar auseinander (sie divergieren), nur weniger stark als vor der Brechung.

3. Parallele Lichtbündel, die schräg zur optischen Achse verlaufen, werden in einem Punkt hinter der Linse zusammengelenkt. Dieser Punkt liegt nicht im Brennpunkt, sondern auf der Brennebene (die Ebene, die senkrecht zu der optischen Achse steht und die die Entfernung f(Brennweite) von der Linse hat).

Auch von von Lichtausgangspunkten, die nicht auf der optischen Achse liegen, werden Bildpunkte erzeugt: