alpha Lernen - Physik

Linsen & Spiegel Übung zu Fernrohren

Von: Christian Döllinger, Monika von Aufschnaiter

Stand: 14.03.2020

Symbol | Bild: Angela Smets/BR

Vorteile der Linsenkombination

Wie konnte Fraunhofer durch die Verwendung von Linsenkombinationen die Abbildungsqualität eines Fernrohres verbessern?

Lösung

Joseph von Fraunhofer entwickelte eine Kombination aus einer Sammel- und Zerstreuungslinse als Objektiv. So erreichte er eine Aufhebung der chromatischen Abweichung: Alle farbigen, vom beobachteten Objekt ausgehenden Strahlen, die parallel zur optischen Achse auf das Objektiv einfallen, schneiden sich durch die Linsenkombination im gleichen Punkt, dem Brennpunkt des Objektivs.

Mit einer derartigen Linsenkombination lässt sich zugleich ein weiterer Linsenfehler korrigieren, der in erster Linie bei Linsen mit großem Durchmesser auftritt. Solche großen Linsen braucht man bei Fernrohren, die möglichst viel Licht von weit entfernten Sternen einfangen: Lichtstrahlen, die weit außerhalb der optischen Achse auf eine große Sammellinse treffen, werden etwas stärker gebrochen als achsennahe Strahlen und schneiden sich daher auf der optischen Achse vor dem eigentlichen Brennpunkt. Das bedeutet: Bei einer sehr großen Linse ist das Bild zwar hell, aber leicht unscharf. Dieser Linsenfehler wird als "sphärische Aberration" bezeichnet. Mit einer Linsenkombination, wie Joseph von Fraunhofer sie erfunden hat, lässt sich dieser Linsenfehler weitgehend ausmerzen.