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Brennraum


Optik


Definition


Eine Sammellinse, auch Brennglas genannt, bündelt parallel einfallende Lichtstrahlen in einem engen Raum, dem Brennraum. Durch die enge Bündelung der Strahlen können im Brennraum so hohe Temperaturen entstehen, dass dort ein Feuer entfacht oder sogar Metall geschmolzen werden kann. Ist der Brennraum sehr klein, erscheint er zunehmend wie ein Brennpunkt. Das Fremdwort für Brennpunkt ist Fokus . Hier stehen einige Gründe, warum man tatsächlich meist eher von einem Brennraum als von einem Brennpunkt sprechen sollte.

Der Brennpunkt (kein Brennraum) als Idealfall


In der Optik, speziell in der sogenannten Strahlenoptik, denkt man sich Licht oft in Form von geraden Linien, die sich im Raum ausbreiten. Als Sammellinse bezeichnet man einen Körper, der von einer Seite auf ihn auftreffende Strahlen so in ihrer Richtung umlenken kann, dass sich die Strahlen auf der anderen Seite der Linse idealweise alle in einem gemeinsamen Punkt treffen. Diesen Punkt nennt man Brennpunkt oder als Fremdwort auch Fokus[1]. Der zugrundeliegende physikalische Effekt ist dieLichtbrechung. Die meisten Sammellinsen sind so gefertigt, dass sie parallel einfallende Strahlen möglichst eng um den Brennpunkt bündeln oder sammeln, daher auch der Name Sammellinse. Siehe mehr dazu unter Brennpunkt ↗

Buntes Licht macht aus dem Brennpunkt einen Brennraum


Rotes Licht wird von Glas weniger stark gebrochen als blaues Licht. Das heißt, es ändert beim Durchgang durch eine Linse auch seine Richtung weniger stark als das blaue Licht. Jede Farbe hat ihren eigenen Brechungsindex, auch Brechzahl genannt. Das heißt, bei den meisten Linsen haben zwei verschiedene Linsen niemals denselben Strahlengang. Damit laufen ihre Strahlen auch nicht exakt im theoretischen Brennpunkt zusammen. Das trifft zum Beispiel auf das Licht der Sonnen zu, welches aus sehr vielen verschiedenen Farben zusammengesetzt ist. Wenn die Strahlen der verschiedenen Farben aber eng genug in der Nähe eines theoretischen Brennspunktes vorbeilaufen, dann bilden sie den Brennraum. Die Abweichung der verschiedenen Farben voneinander oder von einem gewünschten Strahlengang nennt man in der Optik die chromatische Aberration ↗

Verschiedene Linsenformen fokussieren unterschiedlich gut


Linsen, die Licht auf einen möglichst engen Raum bündeln nennt man Sammellinsen oder auch Brenngläser. Eine große Anzahl ganz verschiedener Formen ist dafür geeignet. So bündelt bereits eine Glaskugel Licht. Aber auch auf beiden Seiten nach außen gewölbte Linsen bündeln Licht. Es genügt aber, wenn nur eine Seite gewölbt ist[1]. Es ist sogar möglich, dass eine Seite nach innen gewölbt ist. Aber je nach Formgebung ist die Bündelung unterschiedlich eng. Bei den meisten Fällen treffen sich die Strahlen nicht in einem Punkt sondern immer im mehr oder minder kleinen Brennraum. Für verschiedene Arten von Linsen siehe auch Linsen (Optik) ↗

Fußnoten