Dünne Linse

Dünne Linse

Die dünne Linse ist ein Konzept in der paraxialen Optik, bei dem die Dicke einer Linse vernachlässigt wird. Ein Lichtstrahl, der auf die Mitte einer dünnen Linse trifft, geht mit unveränderter Richtung und ohne Parallelversatz durch die Linse hindurch.

Das Konzept der dünnen Linse ist eine Idealisierung, die zwar in der Praxis nie genau erfüllt sein kann, da reale Linsen immer eine endliche Dicke haben, aber insbesondere für große Brennweiten eine gute Näherung darstellt.

Konstruktion des Strahlengangs

Konvexe Linse Konvexe Linse

Fällt ein paralleles Lichtbündel auf eine dünne Linse, so treffen sich alle Strahlen in der Brennebene (bzw. ihre virtuelle Verlängerung bei einer Konkavlinse (gestrichelte Linie im rechten Bild)) in einem Punkt. Dabei geht der Strahl, der die Linse auf der optischen Achse trifft, ungebrochen durch sie hindurch. Mit diesem Wissen können wir beliebige Strahlengänge ohne weitere Berechnungen zeichnen um zum Beispiel die Hauptebenen zu bestimmen.

Es wird wie folgt vorgegangen:

  1. Der einfallende Strahl A wird bis zur Linse am Punkt D gezeichnet.
  2. Dieser Strahl wird parallelverschoben bis er durch den Schnittpunkt zwischen Linse und optische Achse geht. Siehe Strahl B .
  3. B schneidet nun die Brennebene im Punkt C . Hier kommt der Unterschied zwischen Konkav- und Konvexlinse ins Spiel. Bei der Konkav-, oder auch Zerstreuungslinse, muss die Brennebene auf der Seite des einfallenden Strahls gewählt werden, bei der Konvexlinse entsprechend die andere.
  4. Die Weiterführung der Geraden zwischen den Punkten C und D bildet den neuen Strahlengang des Strahls A nachdem er gebrochen wurde.

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