Ich verstehe, dass Licht, das in einem Winkel von nicht 90 Grad in einen parallelen Glasblock eintritt, eine Farbstreuung innerhalb des Blocks verursacht, diese jedoch beim Austritt um den gleichen Grad gebrochen werden, sodass keine Gesamtstreuung auftritt und weiß erscheint. Aber warum zerstreuen sich in diesem Fall konkave (oder konvexe) Linsen nicht?
Außerdem würde bei einem parallelen Glasblock, wenn er ausreichend dick und breit wäre, obwohl unterschiedliche Frequenzen sich schließlich "einholen" und beim Austritt verschmelzen würden, dies nur nach einer Entfernung geschehen, die der Entfernung entspricht, in der sie im Inneren verteilt waren Glas oder? Das menschliche Auge könnte also, wenn es nahe genug an der Austrittsseite des Glases positioniert ist, einen Regenbogen richtig sehen?
Tun sie. Dies wird als chromatische Aberration bezeichnet – jede unterschiedliche Frequenz hat einen leicht unterschiedlichen Fokuspunkt, wodurch das Bild für die verschiedenen Farben unterschiedlich stark verwischt wird. Moderne Objektive von hoher Qualität haben mehrere Elemente, die speziell hinzugefügt wurden, um das Problem der chromatischen Aberration anzugehen.
Was bei Flachglas passiert, lässt sich erklären, indem man sich die Wellenfronten statt die Strahlengänge vorstellt, weil das näher an der physikalischen Optik liegt. Für eine Person, die direkt durch das Glas schaut, bringt es die Phasenbeziehung zwischen Wellen einer anderen Farbe durcheinander, aber unsere Augen sind dafür sowieso nicht empfindlich. Eine kugelförmige Wellenfront auf der einen Seite wird auf der anderen Seite für alle Farben kugelförmig sein (dasselbe gilt für flach). Alle sphärischen Wellenfronten, die ein gemeinsames Zentrum auf einer Seite des Glases haben, haben ein Zentrum, das auf der anderen Seite auf derselben Linie liegt. Wenn Sie also schräg durch das Glas schauen, werden Sie eine kleine chromatische Aberration bemerken.
Die Antwort von Sean E. Lake ist richtig: Konvexlinsen streuen Licht wie Prismen, und dieser Effekt ist als chromatische Aberration bekannt – was leicht erkennbar ist, wenn man in die Ecken von Fotos hineinzoomt, die mit billigen Kameras aufgenommen wurden.
Ich würde seiner Antwort die Gründe hinzufügen, warum gewöhnliche konvexe Linsen Licht viel weniger streuen als ein Prisma. Beispielsweise ist es schwierig, ein Spektrum mit einer gewöhnlichen Brille, einer Lupe oder sogar einem Fotoobjektiv zu projizieren.
Der erste Grund ist, dass Linsen normalerweise dünn sind und daher ihre Seiten nahezu parallel sind - zumindest im Vergleich zu einem Prisma. Die Streuung hängt stark vom Winkel zwischen den Flächen ab, und die Linsenflächen sind nur wenige Grad voneinander entfernt, während sie in einem Prisma einen Winkel von 60º haben könnten.
Der zweite Grund gilt nicht für einfache Linsen (wie Brillen oder Lupen), sondern für komplexere Systeme, die einer konvexen Linse entsprechen (wie Fotoobjektive): Linsen werden so kombiniert, dass der größte Teil ihrer chromatischen Aberration aufgehoben wird .
Ruslan
Sean E. Lake