Flache vs. gebogene Linsen: Linsentypen und Eigenschaften verstehen

Flache und gebogene Linsen werden verwendet, um Licht zu bündeln und ein Bild zu erzeugen. Ob gebogen oder flach, jede Linse hat eine Vorder- und eine Rückseite. Um als Linse definiert zu werden, muss eine Linse mindestens eine gebogene Oberfläche besitzen. Eine flache – auch als plano bezeichnete – Linse hat eine gebogene und eine flache Oberfläche. Eine gebogene Linse ist halbmondförmig und hat zwei gebogene Oberflächen. Ist sie in der Mitte dicker und an den Rändern dünner, handelt es sich um eine konvexe oder positive Linse. Ist sie in der Mitte dünner und an den Rändern dicker, handelt es sich um eine konkave oder negative Linse. Eine konvexe Oberfläche an einem Spiegel oder einer Linse vergrößert ein Bild; eine konkave Oberfläche verkleinert es. Wenn ein Betrachtungsgerät mehrere Linsen kombiniert, spricht man von einer Verbundlinse.

Flache Linsen

• Flache oder plano-Linsen waren vom Mittelalter bis ins 19. Jahrhundert die einzige Option, als die Ausrüstung zum Schleifen von Linsen hand- oder fußbetrieben war. Aus Notwendigkeit musste die Linse einfach gehalten werden, weil die Technologie zu ihrer Herstellung einfach war. Während dieser Jahrhunderte waren Brillen Glasstücke, die einfache geschliffene Linsen waren, auf einer Seite gebogen und auf der anderen flach. Brillen mit Flachlinsen erfordern, dass der Träger genau durch die Mitte der Linsen schaut, um Objekte scharf zu sehen. Das Bewegen der Blicklinie auf oder ab von der Mitte einer Flachlinse verursacht Verzerrungen in dem, was die Augen sehen. Flache Linsen werden heute in Fresnel-Linsen für Leuchtfeuerlampen und in Scheinwerfern, Ampeln sowie flachen Kunststoff-Lupeblättern verwendet, die als Lesehilfe für Menschen mit schlechter Sehkraft dienen.

Konkave Linsen

• Konkave Linsen bestehen aus Glas oder werden aus Kunststoff geformt, um eine nach innen gebogene Oberfläche zu haben. Diese Innenkurve bricht das Licht nach außen, wodurch es divergiert oder sich ausbreitet. Weniger verbreitet als konvexe Linsen, werden konkave Linsen in Großbild-Projektionsfernsehern, Türspionen und den konkaven Spiegeln verwendet, die zum Beobachten von Kunden in Geschäften eingesetzt werden, um Ladendiebstahl abzuschrecken. Sie erzeugen den gegenteiligen Effekt der Vergrößerung und verkleinern Objekte, sodass sie weiter entfernt erscheinen.

Konvexe Linsen

• Konvexe Linsen werden geschliffen oder geformt, um nach außen zu kurven oder zu wölben, wodurch eine Linse entsteht, die in der Mitte dick und an den Rändern dünner ist. Eine konvexe Linse lässt Lichtstrahlen schmaler werden, oder konvergieren, und lässt durch sie betrachtete Objekte näher erscheinen, als sie sind. Ein Teleskop besteht aus zwei konvexen Linsen, einer an jedem Ende eines Rohrs. Im Jahr 1610 stellte der italienische Wissenschaftler und Philosoph Galileo Galilei ein Teleskop mit konvexen Linsen her, mit dem er die Mondoberfläche und die Ringe des Saturn beobachten konnte.

Verbundlinsen

• Verbundlinsen kombinieren mehrere positive (nach außen gebogene) konvexe und negative (nach innen gebogene) konkave Linsen, um ein Bild mit einem Gerät klarer zu betrachten. Verbundmikroskope und Gleitsichtbrillen sind Beispiele für Verbundlinsen.