Anwendung von Linsen

Die Augenlinse hat den großen Vorteil, dass sie ihre Brennweite stufenlos auf nahezu alle Entfernungen einstellen kann. Die Linsenkrümmung wird durch Muskeln verändert. Die Anpassung an die Gegenstandsweite nennt man Akkommodation.

Für nahe Gegenstände wird die Linse verdickt und damit ihre Brechkraft erhöht.

Um das 40. Lebensjahr beginnt die Fähigkeit der Augenlinse zur Anpassung nachzulassen. Nahe Gegenstände können nicht mehr scharf gesehen werden. Man benötigt eine Lesebrille, die die Brechkraft der Augenlinse verstärkt.

Wer weitsichtig ist, kann entfernte Gegenstände scharf sehen. Nahe Gegenstände erscheinen jedoch verschwommen, weil das Bild nicht auf der Netzhaut entsteht, sondern dahinter.

Korrigiert wird durch eine Brille mit Sammellinse. Durch die erhöhte Brechkraft von Augenlinse und Brille entsteht das Bild auch von nahen Gegenständen auf der Netzhaut.

Kurzsichtigkeit zeigt sich dadurch, dass man zwar in der Nähe gut sehen kann, weit entfernte Gegenstände jedoch verschwommen sieht. Das Bild entsteht vor der Netzhaut.

Abhilfe schafft eine Brille mit Zerstreuungslinse. Die Brechkraft von Augenlinse und Brille wird kleiner, und das Bild entsteht auf der Netzhaut.

Die Stärke einer Brille wird in Dioptrien angegeben.Gibt man die Brennweite f in Metern an, so erhält man für die Brechkraft D die Maßeinheit Dioptrie (dpt). Es gilt:

$D = \frac{1}{f}$

Immer öfter werden heute anstelle von Brillen Kontaktlinsen zur Korrektur verwendet. Diese sitzen direkt auf der Regenbogenhaut und funktionieren nach demselben Prinzip wie Brillen. Je nach Kurz- oder Weitsichtigkeit sind sie entweder innen oder außen dünner.

Sowohl beim Auge als auch bei einem Fotoapparat entsteht das reelle Bild durch eine Sammellinse. Beim Fotoapparat nennt man sie Objektiv. Das Bild ist stets verkehrt und verkleinert. Das menschliche Gehirn dreht das Bild um, so dass wir es aufrecht sehen. Beim Fotoapparat ist es gleichgültig, dass das Bild verkehrt ist.

Damit das Bild auf der Netzhaut scharf ist, wird die Brennweite der Augenlinse verändert. Beim Fotoapparat wird der Abstand zwischen Linse und Film angepasst.

Statt eines lichtempfindlichen Films wird heute sehr häufig ein helligkeitsempfindlicher Halbleiterbaustein (CCD-Chip) verwendet. Auf dem Chip sind lichtempfindliche CCD-Sensoren, auch Pixel genannt. Ihre Anzahl wird in Megapixel (1 Million Pixel) angegeben. „CCD“ ist die Abkürzung von „charge-coupled-device“, was etwa ladungsgekoppelter Bauteil heißt.