Eine Reise in die Welt des Lichts - Photonik Forschung Deutschland

■ LICHTSPIELE
Zur Geschichte der Linse
Im Altertum gab es bei Ägyptern, Griechen und Römern geschliffene Linsen aus Quarz und Glas.
Sie wurden als Brenngläser, nicht aber als Sehhilfen verwand. Als Brille tauchte die Linse in der
Mitte des 13. Jahrhunderts auf.
Die Qualität der Linse hängt von der Qualität des Glases und der Schleiftechnik ab. Gutes Glas
wird aus weißem Sand, sorgfältig gereinigtem Kalk und Sodaasche hergestellt. Die Kunst der Glasherstellung
beherrschte man schon vor 1200 auf der Insel Murano bei Venedig.
Seit dem 13. Jahrhundert wurde Glas zur Herstellung von Linsen in norditalienischen Städten verwendet.
Auch zum Schleifen der Gläser wurde Sand verschiedener Körnungen verwendet. Das matt
geschliffene Glas wird mit einer Form aus weichem Pech und einer weichen Schmirgelmasse
poliert bis die Oberfläche spiegelnd glatt ist.
Ein Wassertropfen auf einem Blatt lässt die
Blattadern vergrößert hervortreten.
Ein in einer Drahtschlaufe fixierter Wassertropfen
kann als einfache Lupe benutzt
werden.
Durch Brechung der Lichtstrahlen - wie hier am Beispiel zweier
Strahlen von der Spitze der Kerzenflamme gezeigt - erscheint dem
Auge der Gegenstand vergrößert. Die Strahlen scheinen aus der
rückwärtigen Verlängerung der Richtung der eintreffenden Strahlen
zu kommen.
Entscheidend für die Bedeutung der Linse
ist ihre vergrößernde Wirkung. Bereits ein
Wassertropfen zeigt einen Vergrößerungseffekt.
Wie kommt es zu der Vergrößerung?
Die Frage lässt sich leicht im Modell der
Lichtstrahlen erklären. Demnach werden
die Strahlen, die von jedem Punkt des
Gegenstandes in alle Raumrichtungen gestrahlt
werden, in der Linse gebrochen.
In der Abbildung wird dies am Beispiel
zweier von der Spitze der Kerzenflamme
ausgehender Strahlen gezeigt. Sie werden beim Durchgang durch die Linse abgeknickt, bevor sie das
Auge erreichen. Dem Auge scheinen die Strahlen aus der rückwärtigen Verlängerung der Richtung, in
der sie eintreffen, zu kommen, also von einem Punkt, der einer größeren Kerze entspricht. Diese Argumentation
gilt für jeden der Punkte der Kerze.
Wie stark das Licht durch eine Linse gebrochen wird, hängt von der Krümmung ab. Linsen werden
Sammellinsen genannt, wenn sie parallel einfallendes Licht in einem Brennpunkt sammeln. Mit einer
Linse, die eine umgekehrte Krümmung hat, kann man auch Verkleinerungen erreichen. Durch
Kombination verschiedener Linsen können die verschiedensten optischen Aufgaben erfüllt werden.
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