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Linse (Optik)

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Eine Linse ist ein optisches Gerät mit der vollkommenen oder ungefähren axialen Symmetrie, die übersendet und Licht bricht, zusammenlaufend oder der Balken abweichend. Eine einfache Linse besteht aus einem einzelnen optischen Element. Eine zusammengesetzte Linse ist eine Reihe von einfachen Linsen (Elemente) mit einer allgemeinen Achse; der Gebrauch von vielfachen Elementen erlaubt mehr optischen Abweichungen, korrigiert zu werden, als mit einem einzelnen Element möglich ist. Linsen werden normalerweise aus durchsichtigem oder Glasplastik gemacht. Elemente, die elektromagnetische Radiation außerhalb des Sehspektrums brechen, werden auch Linsen genannt: Zum Beispiel kann eine Mikrowellenlinse von Paraffin gemacht werden.

Die Variante, die sich lense schreibt, wird manchmal gesehen. Während es als eine alternative Rechtschreibung in einigen Wörterbüchern verzeichnet wird, verzeichnen die meisten Hauptströmungswörterbücher es als annehmbar nicht.

Geschichte

Die Wortlinse kommt aus dem lateinischen Namen der Linse, weil eine doppelt-konvexe Linse in der Form von der Linse ist. Die Klasse des Linse-Werks ist Linse, und die meistens gegessene Art ist Linse culinaris. Das Linse-Werk gibt auch seinen Namen einer geometrischen Zahl.

Das älteste Linse-Kunsterzeugnis ist die Linse von Nimrud, die mehr als dreitausend Jahre alt ist, auf alten Assyria zurückgehend. David Brewster hat vorgeschlagen, dass es als ein Vergrößerungsglas, oder als ein Brennglas verwendet worden sein kann, um Feuer durch das Konzentrieren des Sonnenlichtes zu legen. Assyrische Handwerker haben komplizierte Gravieren gemacht, und könnten solch eine Linse in ihrer Arbeit verwendet haben. Eine andere frühe Verweisung auf die Vergrößerung geht auf alte ägyptische Hieroglyphen im 8. Jahrhundert v. Chr. zurück, die "einfaches Glas meniscal Linsen" zeichnen.

Die frühsten schriftlichen Aufzeichnungen des Linse-Datums nach dem Alten Griechenland, mit dem Spiel von Aristophanes Die Wolken (424 v. Chr.) das Erwähnen eines Brennglases (eine biconvex Linse, die verwendet ist, um die Strahlen der Sonne einzustellen, um Feuer zu erzeugen). Einige Gelehrte behaupten, dass die archäologischen Beweise anzeigen, dass es weit verbreiteten Gebrauch von Linsen in der Altertümlichkeit gab, mehrere Millennien abmessend. Solche Linsen wurden von Handwerkern für die feine Arbeit verwendet, und um Siegel-Eindrücke zu beglaubigen. Die Schriften von Pliny der Ältere (23-79) Show, dass brennende Brille dem römischen Reich und den Erwähnungen bekannt war, was wohl die frühste schriftliche Verweisung auf eine Verbesserungslinse ist: Wie man sagte, hat Nero die Gladiatorspiele mit einem Smaragd beobachtet (vermutlich, um für Kurzsichtigkeit zu korrigieren, obwohl die Verweisung vage ist). Sowohl Pliny als auch Seneca das Jüngere (3 v. Chr. 65) haben die Vergrößern-Wirkung eines mit Wasser gefüllten Glaserdballs beschrieben.

Ausgrabungen an der Wikinger-Hafen-Stadt Fröjel, Gotland, hat Schweden 1999 den Bergkristall Linsen von Visby entdeckt, die durch das Anmachen von Pol-Drehbänken an Fröjel im 11. zum 12. Jahrhundert mit einer Bildaufbereitungsqualität erzeugt sind, die mit diesem der 1950er Jahre aspheric Linsen vergleichbar ist. Die Wikinger-Linsen waren dazu fähig, genug Sonnenlicht zu konzentrieren, um Feuer zu entzünden.

Zwischen dem 11. und das 13. Jahrhundert "wurde das Lesen von Steinen" erfunden. Häufig verwendet von Mönchen, um bei Leuchtmanuskripten zu helfen, waren das primitive plano-konvexe am Anfang gemachte Linsen durch den Ausschnitt eines Glasbereichs entzwei. Da die Steine damit experimentiert wurden, wurde es langsam verstanden, dass seichtere Linsen effektiver vergrößert haben.

Linsen sind in weit verbreiteten Gebrauch in Europa mit der Erfindung von Brillen wahrscheinlich in Italien in den 1280er Jahren eingetreten. Das war der Anfang der optischen Industrie des Schleifens und Polierens von Linsen für Brillen, zuerst in Venedig und Florenz im dreizehnten Jahrhundert, und später in den Schauspiel-Bilden-Zentren sowohl in den Niederlanden als auch in Deutschland. Schauspiel-Schöpfer haben verbesserte Typen von Linsen für die Korrektur der Vision gestützt mehr auf empirischen Kenntnissen geschaffen, die davon gewonnen sind, die Effekten der Linsen (wahrscheinlich ohne die Kenntnisse der rudimentären optischen Theorie des Tages) zu beobachten. Die praktische Entwicklung und das Experimentieren mit Linsen haben zur Erfindung des zusammengesetzten optischen Mikroskops 1595 und dem brechenden Fernrohr 1608 geführt, von denen beide in den Schauspiel-Bilden-Zentren in den Niederlanden erschienen sind.

Mit der Erfindung des Fernrohrs und Mikroskops dort war sehr viel Experimentieren mit Linse-Gestalten im 17. und Anfang des 18. Jahrhunderts versuchend, chromatische in Linsen gesehene Fehler zu korrigieren. Optiker haben versucht, Linsen zu bauen, Formen der Krümmung zu ändern, falsch annehmend, dass Fehler aus Defekten in der kugelförmigen Zahl ihrer Oberflächen entstanden sind. Die optische Theorie über die Brechung und das Experimentieren zeigte, dass keine einzelne Element-Linse alle Farben zu einem Fokus bringen konnte. Das hat zur Erfindung der zusammengesetzten achromatischen Linse durch den Saal von Chester Moore in England 1733, eine Erfindung geführt, die auch vom Mitengländer John Dollond in einem 1758-Patent gefordert ist.

Aufbau von einfachen Linsen

Die meisten Linsen sind achsensymmetrische Gläser: Ihre zwei Oberflächen sind Teile der Oberflächen von Bereichen mit der auf beiden Oberflächen ideal rechtwinkligen Linse-Achse. Jede Oberfläche kann sein (sich nach außen von der Linse ausbauchend), (niedergedrückt in die Linse), oder planar (Wohnung). Die Linie, die sich den Zentren der Bereiche anschließt, die die Linse-Oberflächen zusammensetzen, wird die Achse der Linse genannt. Normalerweise führt die Linse-Achse das physische Zentrum der Linse wegen der Weise durch, wie sie verfertigt werden. Linsen können geschnitten werden oder Boden nach der Herstellung, um ihnen eine verschiedene Gestalt oder Größe zu geben. Die Linse-Achse kann dann das physische Zentrum der Linse nicht durchführen.

Toric oder sphero-zylindrische Linsen haben Oberflächen mit zwei verschiedenen Radien der Krümmung in zwei orthogonalen Flugzeugen. Sie haben eine verschiedene im Brennpunkt stehende Macht in verschiedenen Meridianen. Das ist eine Form des absichtlichen Astigmatismus.

Komplizierter sind aspheric Linsen. Das sind Linsen, wo eine oder beide Oberflächen eine Gestalt haben, die weder kugelförmig noch zylindrisch ist. Solche Linsen können Images mit viel weniger Abweichung erzeugen als einfache Standardlinsen. Diese haben der Reihe nach in freeform (digitale/anpassungsfähige/korrigieren Kurve) Schauspiel-Linsen entwickelt, wo bis zu 20,000 Strahl-Pfade vom Auge bis das Image berechnet werden, das die Position des Auges und des Unterscheidens zurück Scheitelpunkt-Entfernung der Linse-Oberfläche und seiner Pantoscopic-Neigung und des Gesichtsform-Winkels in Betracht zieht. Die Linse-Oberfläche (N) wird an Nanometer-Niveaus (normalerweise durch einen Diamantkopierstift) digital angepasst, um kugelförmige Abweichung, Koma und schiefen Astigmatismus zu beseitigen. Dieser Typ des Linse-Designs erfüllt fast völlig die sagittalen und tangentialen Bildschale-Voraussetzungen, die zuerst von Tscherning 1925 beschrieben sind und weiter von Wollaston und Ostwalt beschrieben sind. Diese fortgeschrittenen Designs der Schauspiel-Linse können die Sehleistung um bis zu 70 % besonders in der Peripherie verbessern.

Typen von einfachen Linsen

Linsen werden durch die Krümmung der zwei optischen Oberflächen klassifiziert. Eine Linse ist biconvex (oder doppelt konvex, oder gerade konvex), wenn beide Oberflächen sind. Wenn beide Oberflächen denselben Radius der Krümmung haben, ist die Linse equiconvex. Eine Linse mit zwei Oberflächen ist biconcave (oder gerade konkav). Wenn eine der Oberflächen flach ist, ist die Linse plano-konvex oder abhängig von der Krümmung der anderen Oberfläche plano-konkav. Eine Linse mit einem konvexem und einer konkaver Seite ist konvex-konkav oder Meniskus. Es ist dieser Typ der Linse, die meistens in Verbesserungslinsen verwendet wird.

Wenn die Linse biconvex oder plano-konvex, ein zusammenfallen gelassener Lichtstrahl ist reisend, werden Parallele zur Linse-Achse und das Durchführen der Linse zusammengelaufen (oder eingestellt) zu einem Punkt auf der Achse, in einer bestimmten Entfernung hinter der Linse (bekannt als die im Brennpunkt stehende Länge). In diesem Fall wird die Linse eine positive oder konvergierende Linse genannt.

Wenn die Linse biconcave oder plano-konkav ist, wird ein zusammenfallen gelassener Lichtstrahl, der die Linse durchführt (Ausbreitung) abgewichen; die Linse wird so eine negative oder abweichende Linse genannt. Der Balken nach dem Durchführen der Linse scheint, von einem besonderen Punkt auf der Achse vor der Linse auszugehen; die Entfernung von diesem Punkt bis die Linse ist auch bekannt als die im Brennpunkt stehende Länge, obwohl es in Bezug auf die im Brennpunkt stehende Länge einer konvergierenden Linse negativ ist.

Konvex-konkav (Meniskus) können Linsen entweder positiv oder abhängig von den Verhältniskrümmungen der zwei Oberflächen negativ sein. Eine negative Meniskus-Linse hat eine steilere konkave Oberfläche und wird am Zentrum dünner sein als an der Peripherie. Umgekehrt hat eine positive Meniskus-Linse eine steilere konvexe Oberfläche und wird am Zentrum dicker sein als an der Peripherie. Eine ideale dünne Linse mit zwei Oberflächen der gleichen Krümmung würde optische Nullmacht haben, bedeutend, dass es weder zusammenlaufen noch Licht abweichen würde. Alle echten Linsen haben eine Nichtnulldicke jedoch, der die optische Macht betrifft. Um genau optische Nullmacht zu erhalten, muss eine Meniskus-Linse ein bisschen ungleiche Krümmungen haben, um für die Wirkung der Dicke der Linse verantwortlich zu sein.

Die Gleichung von Lensmaker

Die im Brennpunkt stehende Länge einer Linse in Luft kann von der Gleichung des lensmaker berechnet werden:

:wo

: ist die im Brennpunkt stehende Länge der Linse,

: ist der Brechungsindex des Linse-Materials,

: ist der Radius der Krümmung der Linse-Oberfläche, die an der leichten Quelle, am nächsten

ist

: ist der Radius der Krümmung der Linse-Oberfläche, die von der leichten Quelle und dem am weitesten

ist

: ist die Dicke der Linse (die Entfernung entlang der Linse-Achse zwischen den zwei Oberflächenscheitelpunkten).

Zeichen-Tagung von Linse-Radien R und R

Die Zeichen der Radien der Linse der Krümmung zeigen an, ob die entsprechenden Oberflächen konvex oder konkav sind. Die Zeichen-Tagung, die verwendet ist, um das zu vertreten, ändert sich, aber in diesem Artikel, wenn R positiv ist, ist die erste Oberfläche konvex, und wenn R negativ ist, ist die Oberfläche konkav. Die Zeichen werden für die Zurückoberfläche der Linse umgekehrt: Wenn R positiv ist, dass die Oberfläche konkav ist, und wenn R negativ ist, ist die Oberfläche konvex. Wenn jeder Radius unendlich ist, ist die entsprechende Oberfläche flach. Mit dieser Tagung werden die Zeichen durch die Gestalten der Linse-Oberflächen bestimmt, und sind der Richtung unabhängig, in der Licht durch die Linse reist.

Dünne Linse-Gleichung

Wenn d im Vergleich zu R und R klein ist, dann kann die dünne Linse-Annäherung gemacht werden. Für eine Linse in Luft wird f dann durch gegeben

Die im Brennpunkt stehende Länge f ist für konvergierende Linsen positiv, und für abweichende Linsen negativ. Das Gegenstück der im Brennpunkt stehenden Länge, 1/f, ist die optische Macht der Linse. Wenn die im Brennpunkt stehende Länge in Metern ist, gibt das die optische Macht in Dioptrien (umgekehrte Meter).

Linsen haben dieselbe im Brennpunkt stehende Länge, wenn Licht vom Rücken bis die Vorderseite als reist, wenn Licht von der Vorderseite bis den Rücken geht, obwohl andere Eigenschaften der Linse, wie die Abweichungen nicht notwendigerweise dasselbe in beiden Richtungen sind.

Bildaufbereitung von Eigenschaften

Wie oben erwähnt wird eine positive oder konvergierende Linse in Luft einen zusammenfallen gelassenen Balken einstellen, der entlang der Linse-Achse zu einem Punkt (bekannt als der Brennpunkt) in einer Entfernung f von der Linse reist. Umgekehrt wird eine Punkt-Quelle des am Brennpunkt gelegten Lichtes in einen zusammenfallen gelassenen Balken durch die Linse umgewandelt. Diese zwei Fälle sind Beispiele der Bildbildung in Linsen. Im ehemaligen Fall wird ein Gegenstand in einer unendlichen Entfernung (wie vertreten, durch einen zusammenfallen gelassenen Balken von Wellen) zu einem Image am Brennpunkt der Linse eingestellt. In den Letzteren wird ein Gegenstand in der im Brennpunkt stehenden Länge-Entfernung von der Linse an der Unendlichkeit dargestellt. Die Flugzeug-Senkrechte zur Linse-Achse, die in einer Entfernung f von der Linse gelegen ist, wird das im Brennpunkt stehende Flugzeug genannt.

Wenn die Entfernungen vom Gegenstand bis die Linse und von der Linse bis das Image S und S beziehungsweise für eine Linse der unwesentlichen Dicke in Luft sind, sind die Entfernungen durch die dünne Linse-Formel verbunden

Das kann auch in die "Newtonische" Form gestellt werden:

wo und.

Was das bedeutet, ist, dass, wenn ein Gegenstand in einer Entfernung S entlang der Achse vor einer positiven Linse der im Brennpunkt stehenden Länge f gelegt wird, ein Schirm, der in einer Entfernung S hinter der Linse gelegt ist, ein scharfes Image des Gegenstands haben wird, der darauf, so lange S &gt geplant ist; f (wenn die Entfernung der Linse zum Schirm S ein bisschen geändert wird, wird das Image weniger scharf werden). Das ist der Grundsatz hinter der Fotografie und dem menschlichen Auge. Das Image ist in diesem Fall als ein echtes Image bekannt.

Bemerken Sie das wenn S < f wird S negativ, das Image wird anscheinend auf derselben Seite der Linse wie der Gegenstand eingestellt. Obwohl diese Art des Images, das als ein Scheinbild bekannt ist, auf einem Schirm nicht geplant werden kann, wird ein Beobachter, der die Linse durchschaut, das Image in seiner offenbaren berechneten Position sehen. Ein Vergrößerungsglas schafft diese Art des Images.

Durch die Vergrößerung der Linse wird gegeben:

wo M der Vergrößerungsfaktor ist; wenn |M>1 das Image größer ist als der Gegenstand.

Bemerken Sie, dass die Zeichen-Tagung hier zeigt, dass, wenn M negativ ist, weil es für echte Images ist, das Image umgekehrt in Bezug auf den Gegenstand ist. Für Scheinbilder ist M positiv, und das Image ist aufrecht.

Im speziellen Fall dass S = , dann S = f und M = −f / = 0. Das entspricht einem zusammenfallen gelassenen Balken, der zu einem einzelnen Punkt am Brennpunkt wird einstellt. Die Größe des Images ist in diesem Fall nicht wirklich Null, da Beugungseffekten eine niedrigere Grenze auf der Größe des Images legen (sieh Kriterium von Rayleigh).

Die Formeln über dem Mai, auch für die negative (abweichende) Linse durch das Verwenden einer negativen im Brennpunkt stehenden Länge (f), aber für diese Linsen nur Scheinbilder verwendet werden, können gebildet werden.

Für den Fall von Linsen, die, oder für die mehr komplizierte Mehrlinse optische Systeme nicht dünn sind, können dieselben Formeln verwendet werden, aber S und S werden verschieden interpretiert. Wenn das System in Luft oder Vakuum, S ist und S von den hinteren und Vorderhauptflugzeugen des Systems beziehungsweise gemessen werden. Die Bildaufbereitung in Medien mit einem Index der Brechung, die größer ist als 1, ist mehr kompliziert, und ist außer dem Spielraum dieses Artikels.

Abweichungen

Linsen bilden vollkommene Images nicht, und es gibt immer etwas Grad der Verzerrung oder Abweichung, die durch die Linse eingeführt ist, die das Image veranlasst, eine unvollständige Replik des Gegenstands zu sein. Das sorgfältige Design des Linse-Systems für eine besondere Anwendung stellt sicher, dass die Abweichung minimiert wird. Es gibt mehrere verschiedene Typen der Abweichung, die Bildqualität betreffen kann.

Kugelförmige Abweichung

Kugelförmige Abweichung kommt vor, weil kugelförmige Oberflächen nicht die ideale Gestalt sind, mit der man eine Linse macht, aber sie sind bei weitem die einfachste Gestalt, an die Glas Boden und poliert sein kann und häufig verwendet ist auch. Kugelförmige Abweichung veranlasst Balken-Parallele zu, aber entfernt von, die Linse-Achse, in einem ein bisschen verschiedenen Platz eingestellt zu werden, als Balken in der Nähe von der Achse. Das äußert sich als ein Verschmieren des Images. Linsen, in denen zum Ideal nähere, nichtkugelförmige Oberflächen verwendet werden, werden aspheric Linsen genannt. Diese waren früher kompliziert, um zu machen, und häufig äußerst teuer, aber Fortschritte in der Technologie haben die Produktionskosten für solche Linsen außerordentlich reduziert. Kugelförmige Abweichung kann durch die sorgfältige Wahl der Krümmung der Oberflächen für eine besondere Anwendung minimiert werden: Zum Beispiel erzeugt eine plano-konvexe Linse, die verwendet wird, um einen zusammenfallen gelassenen Balken einzustellen, einen schärferen im Brennpunkt stehenden Punkt, wenn verwendet, mit der konvexen Seite zur Balken-Quelle.

Koma

Ein anderer Typ der Abweichung ist Koma, das seinen Namen vom einem Kometen ähnlichen Äußeren des aberrated Images ableitet. Koma kommt vor, wenn ein Gegenstand von der optischen Achse der Linse dargestellt wird, wo Strahlen die Linse in einem Winkel zur Achse θ durchführen. Strahlen, die das Zentrum der Linse der im Brennpunkt stehenden Länge f durchführen, werden an einem Punkt mit der Entfernung f Lohe θ von der Achse eingestellt. Strahlen, die die Außenränder der Linse durchführen, werden an verschiedenen Punkten, irgendein weiter von der Achse (positives Koma) oder näher an der Achse (negatives Koma) eingestellt. Im Allgemeinen wird ein Bündel von parallelen Strahlen, die die Linse in einer festen Entfernung vom Zentrum der Linse durchführen, zu einem ringförmigen Image im im Brennpunkt stehenden Flugzeug eingestellt, das als ein comatic Kreis bekannt ist. Die Summe aller dieser Kreise läuft auf einen V-shaped oder einem Kometen ähnliches Aufflackern hinaus. Als mit der kugelförmigen Abweichung kann Koma minimiert (und in einigen Fällen beseitigt werden) durch die Auswahl der Krümmung der zwei Linse-Oberflächen, um die Anwendung zu vergleichen. Linsen, in denen sowohl kugelförmige Abweichung als auch Koma minimiert werden, werden bestform Linsen genannt.

Chromatische Aberration

Chromatische Aberration wird durch die Streuung des Linse-Materials — die Schwankung seines Brechungsindexes, n mit der Wellenlänge des Lichtes verursacht. Seitdem, von den Formeln oben, ist f auf n abhängig, hieraus folgt dass verschiedene Wellenlängen des Lichtes zu verschiedenen Positionen eingestellt werden. Die chromatische Aberration einer Linse wird als Fransen der Farbe um das Image gesehen. Es kann durch das Verwenden einer achromatischen Dublette minimiert werden (oder achromat), in dem zwei Materialien mit der sich unterscheidenden Streuung zusammengebunden werden, um eine einzelne Linse zu bilden. Das reduziert den Betrag der chromatischen Aberration über eine bestimmte Reihe von Wellenlängen, obwohl es vollkommene Korrektur nicht erzeugt. Der Gebrauch von achromats war ein wichtiger Schritt in der Entwicklung des optischen Mikroskops. Ein apochromat ist ein Linse- oder Linse-System, das noch bessere Korrektur der chromatischen Aberration hat, die mit der verbesserten Korrektur der kugelförmigen Abweichung verbunden ist. Apochromats sind viel teurer als achromats.

Verschiedene Linse-Materialien können auch verwendet werden, um chromatische Aberration, wie spezialisierte Überzüge oder Linsen zu minimieren, die vom Kristall fluorite gemacht sind. Diese natürlich vorkommende Substanz hat die höchste bekannte Zahl von Abbe, anzeigend, dass das Material niedrige Streuung hat.

Andere Typen der Abweichung

Andere Arten der Abweichung schließen Feldkrümmung, Barrel und Nadelkissen-Verzerrung und Astigmatismus ein.

Öffnungsbeugung

Selbst wenn eine Linse entworfen wird, um die Abweichungen zu minimieren oder zu beseitigen, die oben beschrieben sind, wird die Bildqualität noch durch die Beugung des Lichtes beschränkt, das die begrenzte Öffnung der Linse durchführt. Eine Beugungsbeschränkte Linse ist diejenige, in der Abweichungen auf den Punkt reduziert worden sind, wo die Bildqualität in erster Linie durch die Beugung unter den Designbedingungen beschränkt wird.

Zusammengesetzte Linsen

Einfache Linsen sind den optischen Abweichungen unterworfen, die oben besprochen sind. In vielen Fällen können diese Abweichungen für in reichem Maße durch das Verwenden einer Kombination von einfachen Linsen mit Ergänzungsabweichungen ersetzt werden. Eine zusammengesetzte Linse ist eine Sammlung von einfachen Linsen von verschiedenen Gestalten und gemacht aus Materialien von verschiedenen Refraktionsindizes, eingeordnet nacheinander mit einer allgemeinen Achse.

Der einfachste Fall ist, wohin Linsen in den Kontakt gelegt werden: Wenn die Linsen von im Brennpunkt stehenden Längen f und f "dünn" sind, wird die vereinigte im Brennpunkt stehende Länge f der Linsen durch gegeben

Da 1/f die Macht einer Linse ist, kann es gesehen werden, dass die Mächte von dünnen Linsen im Kontakt zusätzlich sind.

Wenn zwei dünne Linsen in Luft durch eine Entfernung d getrennt werden (wo d kleiner ist als die im Brennpunkt stehende Länge der ersten Linse), wird die im Brennpunkt stehende Länge für das vereinigte System durch gegeben

Die Entfernung von der zweiten Linse bis den Brennpunkt der vereinigten Linsen wird die zurück im Brennpunkt stehende Länge (BFL) genannt.

Da d zur Null neigt, neigt der Wert des BFL zum Wert von f, der für dünne Linsen im Kontakt gegeben ist.

Wenn die Trennungsentfernung der Summe der im Brennpunkt stehenden Längen gleich ist (d = f+f), sind die vereinigte im Brennpunkt stehende Länge und BFL unendlich. Das entspricht einem Paar von Linsen, die sich verwandeln, hat eine Parallele Balken in einen anderen zusammenfallen gelassenen Balken (zusammenfallen gelassen). Dieser Typ des Systems wird ein afocal System genannt, da es keine Nettokonvergenz oder Abschweifung des Balkens erzeugt. Zwei Linsen an dieser Trennung bilden den einfachsten Typ des optischen Fernrohrs. Obwohl das System die Abschweifung eines zusammenfallen gelassenen Balkens nicht verändert, verändert es wirklich die Breite des Balkens. Die Vergrößerung solch eines Fernrohrs wird durch gegeben

der das Verhältnis der Eingangsbalken-Breite zur Produktionsbalken-Breite ist. Bemerken Sie die Zeichen-Tagung: Ein Fernrohr mit zwei konvexen Linsen (f> 0, f> erzeugt 0) eine negative Vergrößerung, ein umgekehrtes Image anzeigend. Ein konvexer plus eine konkave Linse (f> erzeugt 0> f) eine positive Vergrößerung und das Image, ist aufrecht.

Gebrauch von Linsen

Eine einzelne konvexe Linse, die in einem Rahmen mit einem Griff oder Standplatz bestiegen ist, ist ein Vergrößerungsglas.

Linsen werden als prosthetics für die Korrektur von Sehschwächungen wie Kurzsichtigkeit, hyperopia, presbyopia, und Astigmatismus verwendet. (Sieh Verbesserungslinse, Kontaktlinse, Brille.) Die meisten zu anderen Zwecken verwendeten Linsen haben strenge axiale Symmetrie; Augenglas-Linsen sind nur ungefähr symmetrisch. Sie werden gewöhnlich gestaltet, um grob oval, nicht kreisförmig, Rahmen einzufügen; die optischen Zentren werden über die Augäpfel gelegt; ihre Krümmung kann nicht axial symmetrisch sein, um für Astigmatismus zu korrigieren. Die Linsen der Sonnenbrille werden entworfen, um Licht zu verdünnen; Sunglass-Linsen, die auch Sehschwächungen korrigieren, können gemacht sein kundenspezifisch.

Anderer Gebrauch ist in der Bildaufbereitung von Systemen wie monoculars, Fernglas, Fernrohre, Mikroskope, Kameras und Kinoprojektoren. Einige dieser Instrumente erzeugen ein Scheinbild, wenn angewandt, auf das menschliche Auge; andere erzeugen ein echtes Image, das auf dem fotografischen Film oder einem optischen Sensor gewonnen werden kann, oder auf einem Schirm angesehen werden kann. In diesen Geräten werden Linsen manchmal mit gekrümmten Spiegeln paarweise angeordnet, um ein catadioptric System zu machen, wo die Linsen kugelförmige Abweichung die entgegengesetzte Abweichung im Spiegel (wie Schmidt und Meniskus correctors) korrigieren.

Konvexe Linsen erzeugen ein Image eines Gegenstands an der Unendlichkeit an ihrem Fokus; wenn die Sonne dargestellt wird, wird viel vom sichtbaren und infraroten leichten Ereignis auf der Linse ins kleine Image konzentriert. Eine große Linse wird genug Intensität schaffen, um einen feuergefährlichen Gegenstand am Brennpunkt zu verbrennen. Da Zünden sogar mit einer schlecht gemachten Linse erreicht werden kann, sind Linsen als brennende Brille seit mindestens 2400 Jahren verwendet worden. Eine moderne Anwendung ist der Gebrauch von relativ großen Linsen, um Sonnenenergie auf relativ kleine photovoltaic Zellen zu konzentrieren, mehr Energie ohne das Bedürfnis erntend, größere, teurere, Zellen zu verwenden.

Radioastronomie und Radarsysteme verwenden häufig dielektrische Linsen, allgemein genannt eine Linse-Antenne, um elektromagnetische Radiation in eine Sammler-Antenne zu brechen.

Linsen können gekratzt und abgeschürft werden. Abreiben widerstandsfähige Überzüge ist verfügbar, um zu helfen, das zu kontrollieren.