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Brechungsindex

Faktor um den die Lichtgeschwindigkeit im aktuellen Medium (z.B. Glas) langsamer ist als im Vakuum.

Brechungsindex = \frac{Lichtgeschwindigkeit\ im\ Vakuum}{Lichtgeschwindigkeit\ im\ aktuellen\ Medium\ (z.B.\ Glas)}

Glas bremst unterschiedliche Wellenlängen („Farben“) unterschiedlich stark ab.
Resultat sind unterschiedliche Brechungsindizes „je nach Lichtfarbe“.
Je höher der Brechungsindex, desto stärke die Richtungsänderung an der Grenze zwischen zwei Medien
Da ein Material für blaues/grünes/rotes Licht unterschiedliche Brechungsindizes hat nimmt Licht blauer/grüner/roter Farbe unterschiedliche Wege durch ein optisches System!

[table]Medium,typ. Brechungsindex
Vakuum,1
Luft,1.000293
Helium,1.000036
Wasserstoff,1.000132
Kohlendioxid,1.00045
Wasser bei 20 °C,1.333
Ethanol bei 20 °C,1.36
Olivenöl bei 20 °C,1.47
Eis,1.31
PMMA (= Acryl = Plexiglas),1.49
Fensterglas,1.52
Polycarbonate (Lexan™),1.58
Flint Glas (typical),1.62
Saphir,1.77
Cubic Zirconia,2.15
Diamant,2.42
Siliciumcarbid,2.65, -[/table]

Brennpunkt

Jede (rotationssymmetrische) Linse hat zwei Brennpunkte auf Ihrer optischen Achse.
Man findet sie dort wohin die Bilder unendlich weit entfernter Objekte entstehen.
Sie gehören zu den Gauss-Punkten.

Schickt man einen Lichtstrahl parallel zur optischen Achse in eine Linse oder Linsensystem, schneidet er oder seine gedachte Verlängerung nach dem Verlassen der Letzten Linse die optische Achse.

Dieser Schnittpunkt mit der optischen Achse heißt Brennpunkt .

Die Namensgebung leitet sich von Brenngläsern ab (man stelle sich eine Lupe vor), mit denen das (weitestgehend) parallel von der Sonne einfallende Licht auf einen Punkt bündeln liess.
An diesem Punkt, wird es so heiß, dass Holz oder Papier an dieser Stelle zu brennen anfängt

Brennweite

Abstand vom 2. Hauptpunkt zum 2. Brennpunkt einer Linse.
Für Linsen in Luft ist dies gleich dem Abstand vom ersten Brennpunkt zum ersten Hauptpunkt.
(jeweils von links nach rechts gemessen!)
Man beachte, dass die für eine Sammellinsen das die Brennweite positiv und für Zerstreuungslinsen negativ ist.
Je grösser die Brennweite, desto kleiner der Öffnungswinkel des Objektivs – desto kleiner der Objektausschnitt der Bildfüllend auf dem Sensor dargestellt wird. Das Objektiv vergrössert stärker. Extremformen sind teleobjektive und schliesslich Teleskope.
Je kleiner die Brennweite, desto grösser der Öffnungswinkel des Objektivs – desto grösser der Objektausschnitt, der bildfüllend auf dem Sensor dargestellt wird. Das Objektiv erfasst mehr. Extremformen sind Fisheye-Objektive.
Objektive werden typischerweise nach Brennweiten sortiert gelistet.
Als Näherungsregel haben Objektive mit grösserer Brennweite den Kleineren Objektausschnitt.
Es gibt jedoch Ausnahmen. (Siehe Pseudowissen Öffnungswinkel und Brennweite sind äquivalent)