230. Achromatische Prismen und Linsen.

[Abbildung: Fig. 305.]

[Abbildung: Fig. 306.]

Man ist imstande, ^Linsen herzustellen, welche das Licht wohl brechen,

aber nicht mehr zerstreuen^. Man findet, daß verschiedene Glassorten das

Licht verschieden stark brechen und auch verschieden stark zerstreuen.

Für optische Apparate sind besonders zwei Glassorten im Gebrauche, das

#Kronglas#, ein Natron-Kalkglas, und das #Flintglas#, ein farbloses

schweres Kali-Bleiglas. Bei einem Prisma von etwa 60° brechendem Winkel

beträgt beim Kronglas die Ablenkung der roten Strahlen 39° 26', die der

violetten 41° 19', also die Zerstreuung (Winkel zwischen den roten und

den violetten Strahlen) 1° 53'; beim Flintglasprisma beträgt die

Ablenkung der roten Strahlen 55° 32', die der violetten 59° 36', die

Zerstreuung also 4° 4'. Es ist demnach die Brechung im Flintglasprisma

nur etwas, die Zerstreuung aber bedeutend größer. Macht man den

brechenden Winkel des Flintglasprismas kleiner (35° 11'), so kann man es

dahin bringen, daß die Ablenkung der roten Strahlen kleiner (28° 30'),

aber doch die Zerstreuung dieselbe (1° 53') ist. ^Ein solches

Flintglasprisma^ (von 35°) ^bricht also die Strahlen weniger als das

Kronglasprisma^ (von 60°), ^zerstreut sie aber noch eben so stark^.

Stellt man nun beide Prismen so nebeneinander, daß ihre brechenden

Kanten nach verschiedenen Richtungen schauen, so daß das Flintglas die

Strahlen nach entgegengesetzter Richtung bricht, so bleibt eine Brechung

von 10° 47' übrig, während die Zerstreuung aufgehoben ist. Es verlassen

also die roten und violetten Strahlen das Prisma unter demselben Winkel,

also parallel, und sind nicht mehr zerstreut; ähnliches gilt, wenn auch

nicht vollständig genau, für die zwischen Rot und Violett liegenden

Strahlen. #Das Licht wird also durch ein solches Prismenpaar wohl noch

abgelenkt, aber nicht mehr zerstreut.# Ein solches Prismenpaar nennt man

ein #achromatisches# (nicht färbendes) Prisma (Fig. 305). Auf ähnliche

Weise wird #die achromatische Linse# (Fig. 306) aus einer #positiven

Kronglaslinse# und einer #negativen Flintglaslinse# von größerer

Brennweite, aber derselben zerstreuenden Kraft hergestellt. Durch die

negative Flintglaslinse wird die Brechung der Kronglaslinse nicht ganz

aufgehoben, so daß das Linsenpaar noch wie eine ^positive Linse wirkt,

aber die Zerstreuung wird fast ganz aufgehoben^. Solche achromatische

Linsen verwendet man bei allen besseren optischen Instrumenten,

Fernrohren, Mikroskopen und photographischen Apparaten.

Vor der Erfindung dieser achromatischen Linsen durch Dollond

(Engländer 1858) konnte man wegen der starken Farbenzerstreuung keine

Fernrohre mit starker Vergrößerung machen. Man gab vordem den

Objektivlinsen sehr große Brennweiten; Toricelli stellte eine her von

10 _m_ Brennweite (noch vorhanden). Huygens verbesserte die

Objektivlinsen und entdeckte den sechsten Saturnmond und den

Saturnring. Campani führte im Auftrage Ludwig ~XIV~. Teleskope aus von

86, 100, 136 Pariser Fuß. Newton, der an der Möglichkeit

achromatischer Linsen verzweifelte, stellte das Spiegelteleskop her

1668 (schon 1664 von Gregory angegeben), das bei viel kürzerer

Rohrlänge viel bessere Bilder erzeugt. Erst ^Fraunhofer^ hat erfunden,

wie man die Glasmassen insbesondere des Flintglases in größeren

Stücken und in der erforderlichen absoluten Reinheit herstellt, und

hat es verstanden, Linsenpaare zu berechnen und herzustellen, die

möglichst gut achromatisch waren, über die bis dahin gebräuchlichen

Größen weit hinaus gingen und auch jetzt noch zu den vorzüglichsten

gehören.

Außer der chromatischen Abweichung leiden größere Linsen auch noch stark

an der ^sphärischen^ Abweichung, welche darin besteht, daß wegen der

rein sphärischen Gestalt der Krümmungsflächen die Randstrahlen nicht

genau in demselben Punkt vereinigt werden wie die Zentralstrahlen. Man

kann (nach Steinheil) bei achromatischen Linsen dafür sorgen, daß diese

Abweichung, wenn nicht ganz beseitigt, so doch möglichst klein gemacht

wird. Eine so konstruierte achromatische Linse heißt eine ^aplanatische^

Linse oder ein ^Aplanat^.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 243 / 340 题