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Linsenschleifer-Formel-Rechner

· Zuletzt aktualisiert:2026-08-29

Linsenschleifer-Formel für dünne Linsen 1/f = (n−1)(1/R₁ − 1/R₂): Die Radien folgen der Vorzeichenkonvention (Krümmungsmittelpunkt auf der Austrittsseite → positiv), R = 0 bezeichnet eine plane Fläche (plankonvex/plankonkav). Ausgegeben werden die Brennweite (gewählte Einheit + Meter), die Brechkraft in Dioptrien und die Einstufung Sammel-/Zerstreuungslinse. Der Standard-Bikonvexling (n = 1.5, R₁ = +100 mm, R₂ = −100 mm) liefert exakt den Lehrbuchfall: f = 100 mm / 10 dpt.

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Wichtige Fakten

Kategorie
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Eingabetypen
number, select
Ausgabetyp
text
Sample-Abdeckung
4
API bereit
Ja

Überblick

Der Linsenschleifer-Formel-Rechner berechnet die Brennweite und Brechkraft dünner optischer Linsen anhand des Brechungsindex und der beidseitigen Krümmungsradien. Das Werkzeug ermittelt die Krümmungsdifferenz, die Brechkraft in Dioptrien sowie die Brennweite in der gewünschten Längeneinheit und in Metern unter Berücksichtigung der optischen Vorzeichenkonvention.

Wann verwenden

  • Zur schnellen Bestimmung von Brennweite und Brechkraft beim Entwurf sphärischer Einzellinsen.
  • Zur Überprüfung und Nachrechnung optischer Aufgaben in Physikunterricht, Laborpraktika und Vorlesungen.
  • Zur Analyse verschiedener Linsengeometrien wie Bikonvex-, Bikonkav-, Plankonvex- oder Plankonkavlinsen.

So funktioniert es

  1. 1Geben Sie den Brechungsindex n des Linsenmaterials und die bevorzugte Längeneinheit (mm, cm oder m) an.
  2. 2Tragen Sie die Krümmungsradien R₁ und R₂ ein, wobei der Wert 0 für eine plane Fläche steht.
  3. 3Das Tool berechnet die Krümmungsdifferenz (1/R₁ − 1/R₂) und wendet die Linsenschleifer-Formel 1/f = (n−1)·(1/R₁ − 1/R₂) an.
  4. 4Sie erhalten die Brechkraft in Dioptrien, die Brennweite f und die Klassifizierung als Sammel- oder Zerstreuungslinse.

Anwendungsfälle

  • Optiklehre und Studium: Veranschaulichung des Einflusses von Brechungsindex und Flächenkrümmungen auf die Linsenstärke.
  • Optische Konstruktion: Schnelle Vordimensionierung von Einzellinsen für Beleuchtungs- und Abbildungsoptiken.
  • Laborpraxis: Berechnung theoretischer Soll-Brennweiten bei der Charakterisierung von Glas- und Kunststofflinsen.

Beispiele

1. Symmetrische Bikonvexlinse

Optikingenieur

Hintergrund

Für einen optischen Aufbau wird eine Sammellinse aus Standard-Kronglas benötigt.

Aufgabe

Ermittlung von Brennweite und Brechkraft bei beidseitig 100 mm Krümmungsradius.

Verwendung

Brechungsindex 1.5 eintragen, R₁ auf 100, R₂ auf -100 und Längeneinheit auf mm setzen.

Ergebnis

Ergibt eine Brennweite von 100 mm (0.1 m), eine Brechkraft von 10 Dioptrien und die Einstufung als Sammellinse.

2. Plankonkave Zerstreuungslinse

Physikstudent

Hintergrund

In einem Laborversuch soll ein Laserstrahl über eine einseitig gewölbte Zerstreuungslinse aufgeweitet werden.

Aufgabe

Bestimmung der effektiven Zerstreuungswirkung einer Linse mit R₁ = -150 mm und planer Rückseite.

Verwendung

Brechungsindex 1.5 wählen, R₁ auf -150, R₂ auf 0 (plan) setzen und mm als Einheit beibehalten.

Ergebnis

Liefert eine Brechkraft von -3.333333 Dioptrien und eine Brennweite von -300 mm (-0.3 m) als Zerstreuungslinse.

FAQ

Wie wird eine plane Linsenfläche eingegeben?

Tragen Sie den Wert 0 für den jeweiligen Radius ein; der Rechner interpretiert 0 als unendlichen Krümmungsradius (1/R = 0).

Welche Vorzeichenkonvention gilt für die Radien R₁ und R₂?

Liegt der Krümmungsmittelpunkt in Lichtrichtung hinter der Fläche, ist der Radius positiv, liegt er davor, ist er negativ.

Welche Einheiten werden für das Ergebnis ausgegeben?

Die Brennweite wird in der gewählten Längeneinheit (mm, cm oder m) sowie in Metern angegeben, die Brechkraft stets in Dioptrien (dpt).

Was bedeutet ein negatives Vorzeichen bei der Brennweite?

Ein negatives Ergebnis kennzeichnet eine Zerstreuungslinse mit virtuellem Brennpunkt und negativer Brechkraft.

Gilt die Berechnung auch für dicke Linsen?

Nein, die Formel basiert auf der Näherung für dünne Linsen in Luft und vernachlässigt die Mittendicke der Linse.

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