Brennweite

mw-headline" id="Brechkraft">Brechkraft[Bearbeitung | Edit Source Code]>

Mit gekrümmten Spiegel ist es der Unterschied zur Spiegelspitze. Als Brennweite wird der Weg zwischen der Grundebene einer Optik oder eines gekrümmten Spiegel und dem Focus (Brennpunkt) bezeichnet. Ein Sammelobjektiv bündelt einen parallelen einfallenden Strahl im Fokuspunkt (rechtes Foto, erstes Bild). Beim Dispergieren von Linsen befindet sich der Focus vor der Optik, und ein paralleler Strahl wird so verteilt, als ob die einzelnen Strahlen alle aus diesem Focus stammen (zweites Bild).

In einem konkaven Spiegelbild konvergiert ein paralleler Strahl am Brennpunkt vor dem Spiegelbild (drittes Bild). Beim konvexen Spiegelbild wird ein paralleler Strahl so gestreut, als kämen die einzelnen Strahlen alle aus dem Brennpunkt hinter dem Spiegelbild (viertes Bild). Anlagen, die aus mehreren Objektiven und/oder Spiegelsystemen bestehen - wie z.B. Objektiven von Fotoapparaten oder Mikrofonen - haben analoge Festbrennweiten.

Die Positionen der wichtigsten Ebenen (zwei pro System) können nicht so leicht festgelegt werden wie mit einer einzigen Linse (in ihr) oder mit einem einzigen Spiegel (auf ihrem Scheitelpunkt). Bei der Brennweite handelt es sich um ein Prinzip der Paraxialoptik. 1 ] Sie beziehen sich daher nur auf Lichtstrahlen, die einen kleinen Öffnungswinkel und einen geringen Mindestabstand zur Bildachse haben.

Lange Brenngrößen werden durch ebene, leicht gewölbte Flächen erzeugt. Geringe Objektivbrennweiten werden durch hohe Wölbungen verursacht. Vor allem bei Einzellinsen wird der Reziprokwert der Brennweite als Brechwert oder Brechwert bezeichnet. Für konvergierende Objektive und Konkavspiegel wird die Brennweite als Positivwert, für diffraktive Objektive und Konvexspiegel als Negativwert festgelegt. Für die Verwendung der Objektivgleichung wird die Brennweite verwendet.

Die Brennweite des Objektives zusammen mit dem Bildformat entscheidet über den Bildwinkel (siehe auch Formatfaktor). In Teleskopen und Binokularen entscheiden die Brennweite von Okular und Optik gemeinsam über die Vergrösserung. Nach der Abbildungsformel ist bei einem scharfem optischem Bild durch ein dünnes Glas die Inverse der Brennweite gleich der Addition von Inverse der Objektbreite g{displaystyle g} und der Bildbreite b{displaystyle b}:

Damit kann die Brennweite des Objektivs bestimmt werden. Sie ist annähernd gleich der Bildlänge und kann aus der Entfernung des Bilds vom Objektiv gelesen werden. Die Bessel-Methode zur Brennweitenbestimmung von Dünnlinsen macht sich die Tatsache zunutze, dass bei einem festen Objektabstand zum Motiv zwei Positionen des Objektivs ein scharfes Abbild ergeben.

Die Brennweite des Objektivs kann dann aus dem zwischen diesen beiden Punkten liegenden Objektabstand und dem Objektabstand berechnet werden. In starken Objektiven und bildgebenden Systemen mit mehreren Optiken kann der Unterschied zwischen den einzelnen Ebenen in der Regel nicht ausgelassen werden. Die Brennweite und die Position der wichtigsten Ebenen können aus den Linienparametern bestimmt werden.

Brillenoptikerinnen ermitteln die Brennweite von asphärischen Linsen und die Refraktionskraft von Gleitsichtglaslinsen, die über die Oberfläche variieren, mittels Wellenfront-Analyse. Die refraktive Oberfläche ist die Grenze zwischen zwei verschiedenen Brechungsindices. Wenn das Licht von rechts kommt, ist n{\displaystyle n} der Refraktionsindex auf der rechten Bildschirmseite und n?{\displaystyle n'} der Refraktionsindex auf der rechten Bildschirmseite.

Der Brennpunkt der anderen Bildseite wird durch Austausch der Brechungsindexe erreicht, da das Bild nun von der rechten Bildseite von n{\displaystyle n} zu n' } übergeht: die Brennweite der bildseitigen Linse in Anlehnung an die Wölbungsradien r1,r2{ r_{displaystyle r_{1},r_{2}} und die Brechungsindexe n {\displaystyle n} und n' } von n?{\displaystyle n' }. Die Brennweite f{\displaystyle f} wird wie in der nebenstehenden Grafik von der Hauptplatine H' aus bestimmt.

Objekt- und Bildbrennweiten sind gleich, wenn das Objektiv an ein Medium mit dem gleichen Lichtbrechungsindex n{\displaystyle n} auf beiden Seiten anstößt. Der Aufbau von zwei Dünnlinsen ähnelt im Wesentlichen dem des Systems "Linse von zwei refraktiven Oberflächen" (siehe nebenstehendes Bild).

Sind beide Objektive auf beiden Seiten vom selben Träger umschlossen, gilt: Neben der Gleichstellung der Brennweite der einzelnen Objektive auf der Motiv- und Bildseite trifft die korrespondierende Gleichstellung auch auf das Gesamtsystem zu: Die Brennweite von zwei Dünnlinsen hängt von den Brechungsindices und dem Krümmungsradius ab, wenn die obigen Linsenschleifformeln für Dünnlinsen für f1{\displaystyle f_{1}} und f2{displaystyle f_{2}} verwendet werden.

Die Formel wird z. B. für zwei dünnwandige, zementierte Gläser angewendet. Ein solches Doppelglas setzt sich in der Praxis aus zwei unterschiedlichen Glasarten zusammen, was zu geringeren Aberrationen führt als ein Glas mit der gleichen Brennweite, z.B. ein Achromat. Echte Objektive sind oft als sphärische Oberflächen gestaltet, da diese leichter herstellbar sind als Asphalt.

Sie erhalten jedoch eine Brennweite, die nur für Lichtstrahlen in der Nähe der Lichtachse gültig ist. Die Brennweite ist auch abhängig vom Lichtbrechungsindex des Glasmaterials, der seinerseits von der Lichtwellenlänge abhängig ist. Trifft auf ein Objektiv unterschiedlich starkes Streulicht (z.B. Weißlicht ), wird es je nach Wellenlängenbereich auf unterschiedliche Stellen gebündelt.

Ist die Linsenform nicht rotationssymetrisch zur Lichtachse, sondern ellipsenförmig, so bündelt sie fächerförmige Lichtstrahlen je nach Ausrichtung in unterschiedlichen Bildbreiten. Volllichtstrahlen werden nicht auf einen einzigen Brennpunkt gebündelt, sondern in zwei aufeinanderfolgenden Fokuslinien in Richtung der beiden Haupt-Achsen des Elipsoids. Sektion 2 Objektive.