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Eine konvexe Linse ist eine nach aussen gewölbte Linse. Sie wird als Sammellinse bezeichnet, weil sie parallele Lichtstrahlen hinter der Linse zusammenführt und sie in einem Brennpunkt sammelt. Es gibt drei Arten konvexer Linsen:
Eine konvexe Linse wird in der Optik für Brillen und andere Sehhilfen genutzt. Die konvexe Linse hat eine positive Brennweite. Als Brennweite wird der Abstand des Brennpunktes von der Linsenmitte aus bezeichnet. Kehrt man den Wert um, ist das die Brechkraft, die in der Einheit Dioptrie angegeben wird. Weitsichtigkeit wird mit konvexen Linsen korrigiert. Aber auch in Lupen, Vergrösserungsgläsern, Mikroskopen und Fotoobjektiven findet die konvexe Linse Verwendung.
Die Oberfläche der konvexen Linse zeigt immer auf wenigstens einer Seite den Ausschnitt einer Kugeloberfläche. Wie genau es um die Brennweite bestellt ist, wie sehr Gegenstände vergrössert werden, hängt von der genauen Art der Wölbung ab:
Astigmatismus ist ein Wort, das aus dem Griechischen stammt und wörtlich „Punktlosigkeit“ bedeutet. Gemeint ist, dass die Hornhaut deines Auges verformt ist. Astigmatismus ist ein Massenphänomen, denn die Hornhaut ist nie perfekt rund geformt. Bei dieser Fehlsichtigkeit erscheint das Sehbild unscharf. Die abweichende Krümmung bricht die horizontal einfallenden Lichtstrahlenbündel nämlich anders als die Lichtstrahlenbündel, die vertikal einfallen. Die Lichtstrahlen vereinigen sich nicht in einem Brennpunkt, sondern auf der Netzhaut entstehen zwei Brennlinien. Das sieht aus wie Stäbchen, deshalb wird der Astigmatismus als Stabsichtigkeit bezeichnet.
Die konvexe Linse ist an einer oder zwei Seiten nach aussen gewölbt, wodurch sie die einfallenden Lichtstrahlen bündelt, also sammelt oder zusammenführt. Aus diesem Grund spricht man auch von einer Sammellinse. Die konkave Linse dagegen ist eine Zerstreuungslinse: Eine oder zwei Seiten sind nach innen gewölbt, wodurch die einfallenden Lichtstrahlen gestreut werden. Konkave Linsen oder Zerstreuungslinsen lassen die einfallenden Einzelstrahlen so erscheinen, als würden sie alle von einem Fokus vor der Linse stammen. Der Abstand von der Linsenmitte zu diesem vor der Linse liegenden gedachten Brennpunkt ist die negative Brennweite. Die Brechkraft in Dioptrien wird ebenfalls negativ angegeben. Brillengläser, die aus konkaven Linsen bestehen, sind daher Minusgläser und werden zur Korrektur von Kurzsichtigkeit eingesetzt.
Es gibt zahllose Experimente für Kinder aus dem Bereich der Optik, die du zum Teil sogar ohne Hilfsmittel zu Hause durchführen kannst. Ein mit Wasser gefülltes rundes Glas etwa ist nichts anderes als eine Linse, die das Licht bricht, weisses Licht in Spektralfarben zerlegt und Kindern das Experimentieren auf einem niedrigen, alltagstauglichen Niveau erlaubt. Glaslinsen und zweilinsige Achromate sowie Acryllinsen für Versuche und zum Basteln erhältst du in jedem gut sortierten Fachhandel oder kannst sie im Internet bestellen. Und natürlich kannst du auch die entsprechenden Experimentierkästen bestellen. Verlage wie Cornelsen, Betzold, Kosmos und sogar Fischer Technik haben unterschiedliche Sets im Sortiment, die bis auf haushaltsübliche Gegenstände alles für das jeweilige Experiment plus Anleitung enthalten. Die meisten Experimente sind sogar für Erwachsene noch ziemlich interessant.
Kombinierst du verschiedene (konvexe oder konkave) Linsen miteinander, erhältst du ein sogenanntes Linsensystem. Genau genommen ist schon eine bikonvexe Linse eine Kombination aus zwei konvexen Linsen, und die konkav-konvexe Linse ist ein Linsensystem aus einer konkaven und einer konvexen Linse. Linsensysteme erfüllen in unterschiedlichen Bereichen wichtige Funktionen:
Das Ophthalmoskop gehört zur standardmässigen Ausstattung in der Augenheilkunde. Mit diesem handlichen Gerät sucht der Augenarzt mit einem speziellen Verfahren nach Erkrankungen des Auges, indem er in den Glaskörper hineinsieht. Die Ophthalmoskopie, auch als Funduskopie und Augenspiegelung bekannt, wird aber auch von Medizinern anderer Fachgebiete verwendet. Grund dafür sind die feinen Adern in der Netzhaut, an denen ein Arzt auch erkennen kann, ob ein Patient beispielsweise durch Bluthochdruck oder Diabetes bereits Schäden an den blutführenden Gefässen davon getragen hat. Die Verwendung eines Ophthalmoskops bedarf einiger Erfahrung, weil es nicht ganz einfach ist, hinter der Pupille den Augenhintergrund auszuleuchten.
Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit, generell eine Fehlsichtigkeit kann eine starke Beeinträchtigung sein. Sehhilfen gibt es heute für die unterschiedlichsten Probleme mit der Sehstärke oder mit anderen Einschränkungen. Eine besondere Form ist das Lentikularglas. Wie wirkt diese Technologie, welche Fehlsichtigkeiten können damit korrigiert werden, und welche Vorteile hat der Schliff gegenüber anderen Sehhilfen? Wir haben Antworten auf wichtige Fragen rund um die Lentikularbrille.
Als Strabismus oder Schielen werden in der Augenheilkunde Augenmuskelgleichgewichtsstörungen bezeichnet, die mit einer Fehlstellung der Augen einhergehen. Die Folgen sind zum einen kosmetischer Natur, zum anderen wirkt sich das Schielen jedoch auch beeinträchtigend auf die Sehfähigkeit und somit auf die Lebensqualität des Betroffenen aus. Hier kannst du nachlesen, welche Schielformen es gibt, wie Strabismus behandelt werden kann und wodurch die Fehlstellungen der Augen verursacht werden.