Abbe-König-Prisma

Strahlengang im Abbe-König-Prisma.

Ein Abbe-König-Prisma, manchmal auch nur König- oder Abbe-Prisma genannt, ist ein Umkehrprisma, das heißt ein spezielles Reflexionsprisma, dass verwendet wird, um ein Bild zu invertieren (Drehung um 180 °). Es wird üblicherweise in Ferngläsern und Teleskopen verwendet. Das nach Ernst Abbe und Albert König benannte Prisma, ähnelt in Form und Funktion sehr stark dem Brashear-Hastings-Prisma^[1], das jedoch aus einem massiven Körper und nicht aus zwei fest zusammengefügten Teilprismen besteht.

Aufbau und Funktionsweise

Das Abbe-König-Prisma besteht aus zwei Glasprismen unterschiedlicher Form^[2], die in einer symmetrischen, flachen V-förmigen Anordnung fest zusammengefügt sind. Das erste Prisma kann als ein Dove-Prisma, das heißt ein Prisma mit trapezförmiger Grundfläche, mit um 60° geneigten Eintrittsflächen angesehen werden. Das zweite Prisma ist etwas größer und entspricht einem Prisma mit den Innenwinkeln 90°, 60° und 30°. An der dem 60° gegenüberliegenden Seite ist das Prisma mit einem „Dach“, bestehend aus zwei in einem 90°-Winkel aufeinander treffenden Flächen (siehe Dachkantprisma), ausgestattet. Des Weiteren ist das zweite Prisma üblicherweise an der „90°-Ecke“ abgeflacht, da dieser Bereich nicht an der optischen Funktion des Prismas beteiligt ist, kann auf diese Weise Material eingespart (geringere Kosten und Platzbedarf) werden.

Das Licht fällt senkrecht auf die Eintrittsfläche des ersten Teilprismas ein und wird an der um 30° geneigten Grundfläche intern totalreflektiert. Anschließend trifft es auf das „Dach“, bestehend aus zwei in einem 90°-Winkel aufeinander treffenden Flächen, des zweiten Teilprismas und wird abermals totalreflektiert. Nach einer weiteren Totalreflexion an der um 30° gegenüber der optischen Achse geneigten Längsfläche verlässt der Lichtstahl das zweite Teilprisma wieder. In Summe wird das Bild bei diesen drei Reflexionen vertikal und horizontal gespiegelt. Dadurch entsteht eine Bilddrehung um 180°. Die Händigkeit des Bildes wird dabei nicht geändert.

Im Gegensatz zu den häufiger eingesetzten Doppel-Porro-Prisma-Systemen erfährt der ausfallende Strahl beim Abbe-König-Prisma keine horizontalen oder vertikalen Bildversatz aus der ursprünglichen optischen Achse, ein Vorteil in einigen Instrumenten. Des Weiteren ist das Prisma weniger sperrig als ein Doppel-Porro-Prisma-System.

Bei einer Variante des Abbe-König-Prisma wird das „Dach“ des Prismas mit einer verspiegelten reflektierenden Oberfläche ersetzt. Diese Art von Prisma wird das Bild vertikal aber nicht seitlich umgekehrt, es erfolgt daher nur die Änderung der Händigkeit des Bildes, ähnlich wie beim Dove-Prisma.^[3]

Einzelnachweise

1. ↑ Michael Bass (Hrsg.): Handbook of optics. Vol. 1 – Geometrical and physical optics, polarized light, components and intruments. 3. Auflage. McGraw Hill Professional, ISBN 978-0071498890, S. 19.25.
2. ↑ William L. Wolfe: Chapter 4. Nondispersive Prisms. In: Michael Bass (Ed.): Handbook of optics. Vol. 2. Devices, Measurements, and Properties. 2nd ed. McGraw-Hill, 1995, ISBN 0-07-047740-X, S. 4.8 (Online).
3. ↑ W. J. Smith: Optical engineering - The design of optical systems. 4 Auflage. McGraw-Hill, 2008, ISBN 978-0071476874, S. 143.