Was passiert mit parallel einfallenden Lichtstrahlen beim Durchgang durch eine Sammellinse?
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Wenn parallel einfallende Lichtstrahlen auf eine Sammellinse (Konvexlinse) treffen, passiert Folgendes:
- Brechung: Die Lichtstrahlen werden beim Ein- und Austritt aus der Linse gebrochen (abgelenkt). Da die Linse in der Mitte dicker ist als am Rand, werden die Strahlen zur Mitte hin abgelenkt.
- Bündelung: Die parallel zur optischen Achse einfallenden Strahlen werden so abgelenkt, dass sie sich hinter der Linse in einem einzigen Punkt treffen.
- Brennpunkt: Dieser gemeinsame Schnittpunkt wird Brennpunkt oder Fokus ($F$) genannt.
Wichtige Details dazu:
- Optische Achse: Wenn die Strahlen parallel zur optischen Achse einfallen, liegt der Brennpunkt genau auf dieser Achse.
- Brennweite ($f$): Der Abstand von der Mitte der Linse bis zum Brennpunkt wird als Brennweite bezeichnet. Je stärker die Linse gewölbt ist, desto kürzer ist die Brennweite und desto stärker wird das Licht gebündelt.
- Umkehrbarkeit: Würde man eine Lichtquelle genau in den Brennpunkt stellen, kämen die Lichtstrahlen auf der anderen Seite der Linse parallel wieder heraus (Prinzip des Scheinwerfers).
Zusammenfassend: Eine Sammellinse "sammelt" das parallele Licht und konzentriert es in einem Punkt (dem Brennpunkt). Ein bekanntes Alltagsbeispiel ist die Lupe, mit der man Sonnenlicht in einem Punkt sammeln kann.