Sammellinsen: Funktionsweise und Anwendungen

Das Wichtigste in Kürze

Die Sammellinse ist nicht aus dem Alltag wegzudenken. Dein Auge, dein Handy, deine Brille, deine Lupe, alles hat eine Sammellinse darin verbaut. Eine Sammellinse sammelt die Lichtstrahlen und kann somit genutzt werden, um Dinge zu vergrössern. Zudem hat sie noch einige andere spannende Eigenschaften, die du hier in dieser Zusammenfassung kennenlernen wirst.

Funktionsweise

Sammellinsen haben die Eigenschaft, Licht an einem Punkt zu sammeln. Da dort auch die ganze Hitze gesammelt wird, nennt man diesen Punkt den Brennpunkt (4.). Die alten Wikinger nutzten solche Linsen schon, um damit Feuer zu machen. Die Länge (3.) ist die sogenannte Brennweite. Diese Länge ist bei jeder Sammellinse unterschiedlich gross. Die Lichtstrahlen (1.), hier durch orange Pfeile dargestellt, werden in der Sammellinse (2.) so abgelenkt, dass alle durch den Brennpunkt gehen. Die einzige Ausnahme sind Strahlen, die durch den Mittelpunkt der Linse gehen, die werden nicht abgelenkt.

Physik; Optik; 1. Sek / Bez / Real; Sammellinsen: Funktionsweise und Anwendungen

Anwendungen

Da die Linse das Licht sammelt, kann man diese für Brillen nutzen. Wenn man die Nähe unscharf sieht, man also weitsichtig ist, dann ist der Brennpunkt der natürlichen Linse des Menschen zu weit hinten (vgl. A). Deshalb kriegt man eine Brille, die auf einer Sammellinse basiert, um diesen Brennpunkt nach vorne zu holen. Diese wird genau so konstruiert, damit der Brennpunkt der Brille mit dem der natürlichen Linse in unserem Auge übereinstimmt.

Physik; Optik; 1. Sek / Bez / Real; Sammellinsen: Funktionsweise und Anwendungen — 1: beobachtetes Objekt, 2: Brennpunkt, 3: Sammellinse

Die Lupe beispielsweise nutzt einen anderen Effekt der Sammellinse. Die Sammellinse kann auch Dinge vergrössern. Wenn du nochmals auf das Bild oben schaust, erkennst du, dass die Ausdehnung in der Höhe bei den Lichtstrahlen links grösser ist als rechts vom Brennpunkt. Dank der Sammellinse können Objekte, die rechts vom Brennpunkt sind, auf der anderen Seite der Linse grösser dargestellt werden, als sie es eigentlich sind. Es gibt jedoch einen Haken an der Sache: Alle Objekte, die rechts vom Brennpunkt sind, werden sowohl vertikal als auch horizontal gespiegelt!

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Wenn du beispielsweise einen Wassertropfen hast, siehst du die Dinge dahinter meist gespiegelt in beide Richtungen und deutlich vergrössert. Der Wassertropfen hat nämlich die typische Form einer Sammellinse. Diese werden in der Mitte dicker, daher auch der Effekt mit dem Brennpunkt.

Sammellinsen werden auch in Mikroskopen verwendet. Diese haben dank mehrerer verbauter Linsen eine tausendfache Vergrösserung und erlauben so einen Einblick in die für uns ansonsten unsichtbare Welt des Kleinsten.