Sammellinse

Bildentstehung bei einer Sammellinse

Das Bild eines Fensters im Rauminneren unter einer Sammellinse (Lupe). Weit entfernte Gegenstände (hier: die Häuser) werden scharf, wenn sich die Linse im Abstand ihrer Brennweite von der Projektionsfläche befindet. Starke Linsen erzeugen kleine Bilder.

Eine Sammellinse, im Allgemeinen und insbesondere für die Anwendung im sichtbaren Wellenlängenbereich auch Kollimatorlinse, Konvexlinse oder Positivlinse genannt, ist eine sphärisch geschliffene Linse mit positiver Brechkraft. Parallel einfallendes Licht wird in ihrer Brennebene gesammelt. Speziell wird parallel zur optischen Achse eingestrahltes Licht im Brennpunkt fokussiert. Für Röntgenoptiken, wo Materialien eine negative Brechkraft aufweisen, haben konkave Linsen die Eigenschaft einer Sammellinse.

Die Sammellinse macht aus einem parallelen Lichtstrahlenbündel ein konvergentes, wodurch sie ein reelles Abbild der Umgebung erzeugt.

Linsen sind das wichtigste Bauelement optischer Systeme und werden beispielsweise für Fotoobjektive, Mikroskop- und Fernrohrobjektive sowie zugehörige Okulare verwendet. Von einfachen Glaslinsen wird das Licht unterschiedlicher Wellenlängen verschieden stark gebrochen, wodurch sich Abbildungsfehler ergeben. Durch Kombination mit Linsen anderer Brechkraft kann diese chromatische Aberration ausgeglichen werden.

Wegen ihrer fouriertransformierenden Eigenschaften wird die Sammellinse auch als Fourierlinse bezeichnet.

Verwendung

Linsenarten

Vergrößerungsglas (Lupe)
Brille gegen Weitsichtigkeit
einfaches Fotoobjektiv
einfaches Fernrohrobjektiv
Bestandteil von Mikroskopen

Sammellinsen können in drei Formen gegossen bzw. geschliffen sein: bikonvex (beidseits nach außen gewölbt), plankonvex (eine Seite plan, z.B. bei Kartenlupen) oder konkav-konvex (eine Seite nach innen, die andere nach außen gewölbt).

Letztere werden auch Meniskuslinsen (Menisken) genannt und für die meisten Brillen verwendet. Als Sammellinse haben sie einen Querschnitt ähnlich einer Mondsichel, wobei die konvexe Seite stärker gewölbt ist als die konkave (umgekehrt wäre es eine Zerstreuungslinse). Sie finden oft in mehrlinsigen Fotoobjektiven und in zusammengesetzten Okularen Verwendung, z.B. bei den Mittenzwey- und Weitwinkelokularen.

Basierend auf einem Artikel in:

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