dünne Linsen

Ein Objekt $o$ befindet sich in der Entfernung $x_o$ von einer dünnen Linse bei $x=0$. Das Objekt ist $y_o$ von der optischen Achse entfernt. Eine Linse wird als dünn bezeichnet, wenn sie viel schmaler ist als die Brennweite $f$. In der Skizze verlassen die Lichtstrahlen ein Objekt bei $x_o$. Diese Strahlen werden von der Linse gebrochen. Das Bild $x_i$ entsteht an dem Punkt, wo die gebrochenen Strahlen zusammentreffen. $D$ ist die Brechkraft der Linse in Dioptrien, $D=1/f$ wobei $f$ in Metern angegeben ist.

Denken Sie sich zuerst eine Sammellinse, $f > 0$. Wenn das Objekt sehr weit nach links verschoben wird, dann sind die einfallenden Strahlen fast parallel. In diesem Fall wird in der Gleichung $1/x_o$ vernachlässigbar und $x_i \approx f$. Wenn Sie dann das Objekt nach rechts bewegen, werden Sie feststellen, dass das Bild sich auch nach rechts bewegt. Sobald $-x_o=f$ ist, bricht die Linse die Strahlen derart, dass sie nach rechts parallel verlaufen und $x_i=\infty$. Ist , divergieren die von der Linse gebrochenen Strahlen auf der rechten Seite. Diese divergierenden Strahlen treffen sich an einem Punkt, der links von der Linse liegt, $\large \frac{1}{x_i}=\frac{1}{f}+\frac{1}{x_o} \lt 0$. Dies ist ein virtuelles Bild, da die Lichtstrahlen nicht durch den Bildpunkt laufen.

Die Brennweite ist für eine Sammellinse positiv und für eine Zerstreuungslinse negativ. Probieren Sie beide Vorzeichen der Brennweite aus.