Artikel über Kontaktlinsen, Weitsichtigkeit und Kurzsichtigkeit
Kurzsichtigkeit lässt sich mit Brillengläsern und Kontaktlinsen korrigieren. Brillengläser werden in die Brille eingesetzt, Kontaktlinsen hingegen direkt auf dem Auge. Brillengläser haben einen gewissen Abstand zum Auge, Kontaktlinsen haften so eng am Auge, dass der Abstand zwischen Linse und Auge vernachlässigbar ist.
Es wird ein Beispiel für die Probleme von Kurz- und Weitsichtigen erläutert, welche Linsenarten zur Korrektur der Sehschwäche verwendet werden und welche Brennweite und Brechkraft die Linsen haben. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Verwendung von Kontaktlinsen zur Korrektur von Kurz- und Weitsichtigkeit.
Weitsichtigkeit und Kontaktlinsen
Die maximale Entfernung, die ein Kurzsichtiger scharf sehen kann, beträgt 50 cm. Um mit kurzsichtigen Augen unendlich viele Objekte scharf sehen zu können, bestimmen Sie (a) die Art der verwendeten Linse, (b) die Brennweite und die Art der Linse sowie (c) die Brechkraft der Linse.
Kontaktlinsen sitzen sehr nah am Auge, daher kann der Abstand zwischen Linse und Auge vernachlässigt werden. Der Abstand zwischen Objekten und Bild ist mit Kontaktlinsen derselbe wie mit bloßem Auge.
Lösung:
(a) Die Art der verwendeten Linse
Bezüglich der Kurzsichtigkeit wurde erklärt, dass die Linse, die zur Normalisierung kurzsichtiger Augen verwendet wird, eine Konkavlinse, Zerstreuungslinse oder Negativlinse ist.
b) Die Brennweite der Linse
Objekte, die von kurzsichtigen Augen durch Kontaktlinsen betrachtet werden, befinden sich in unendlicher Entfernung. Daher muss die Linse ein Bild in einem Abstand von 50 cm vor der Kontaktlinse erzeugen. Da sich das Bild vor der Linse befindet, ist es virtuell (vgl. die Erklärung zur Bildentstehung durch eine Zerstreuungslinse).
Bekannt:
Die Objektentfernung (do) ist unendlich.
Die Bildweite (di) beträgt -50 cm (negativ bedeutet, dass das Bild virtuell ist).
Gesucht: Die Brennweite (f)
Lösung:
1/f = 1/do + 1/di
1/f = 1/~ + (- 1/50)
1/f = 0 – 1/50
1/f = – 1/50
f = – 50/1 cm = -50 cm = -0.5 Meter.
Die Brennweite ist negativ, was bedeutet, dass es sich bei der verwendeten Linse um eine Konkavlinse oder eine Zerstreuungslinse handelt.
c) Die Brechkraft der Linse
P = 1/f = 1/-0.5 m = -2 Dioptrien
Die Brechkraft der Linse beträgt -2 Dioptrien. Das negative Vorzeichen bedeutet, dass es sich um eine Konkavlinse oder Zerstreuungslinse handelt.
Kurzsichtigkeit und Kontaktlinsen
Die kürzeste Entfernung, die ein Kurzsichtiger scharf sehen kann, beträgt 50 cm. Damit der Kurzsichtige wie ein normalsichtiges Auge in einer Entfernung von 25 cm lesen kann, bestimmen Sie (a) den Linsentyp, (b) die Brennweite der Linse und (c) die Brechkraft der Linse.
Kontaktlinsen sitzen sehr nah am Auge, daher kann der Abstand zwischen Linse und Auge vernachlässigt werden. Der Abstand zwischen Objekt und Bild ist bei Kontaktlinsen derselbe wie bei bloßem Auge.
Lösung
(a) Die Art der verwendeten Linse
Die Linse, die zur Normalisierung von Kurzsichtigkeit verwendet wird, ist eine Sammellinse oder positive Linse.
b) Die Brennweite der Linse
Damit sich das beobachtete Objekt 25 cm vor dem Auge befindet, muss die Linse ein Bild in einer Entfernung von 50 cm vor dem Auge erzeugen. Das Bild befindet sich vor der Linse, ist daher aufrecht und virtuell.
Bekannt:
Die Objektentfernung (do) beträgt 25 cm
Die Bildweite (di) beträgt -50 cm (negativ bedeutet, dass das Bild virtuell ist).
Gesucht: Die Brennweite der Kontaktlinse
Lösung:
1/f = 1/do + 1/di
1/f = 1/25 + 1/-50
1/f = 2/50 – 1/50
1/f = 1/50
f = 50/1 = 50 cm = 0.5 Meter
Die Angabe „positive Brennweite“ bedeutet, dass es sich bei der verwendeten Linse um eine Sammellinse (Konvexlinse) oder eine positive Linse handelt.
(c) Brechkraft der Linse
P = 1/f = 1/0.5 = +2 Dioptrien
Die Brechkraft der Linse beträgt +2 Dioptrien. Das positive Vorzeichen bedeutet, dass es sich bei der verwendeten Linse um eine Sammellinse handelt.
