Lins

Från fyrwiki
Hoppa till: navigering, sök

lins, anordning i genomskinligt material med förmåga att samla in och länka av ljus. Förr gjordes de i glas. Idag görs de i plast. De kan ha flera grundformer

Fönsterglas har samma tjocklek över hela ytan. Fönsterglas bryter inte ljus.

Om fönsterglas görs tjockare på mitten har man en lins som bryter ljus. Formen kallas konvex. Strålarna samlas till en brännpunkt, även kallad fokus.

Om fönsterglas görs tunnare på mitten har man en lins som bryter ljus. Formen kallas konkav. Strålarna sprids från en brännpunkt.

LFl 10s.jpg

Symbol fyr.jpg Fotogenlamp ritad.jpg Historik.jpg

Måseskär linsen till gamla fyren sedd underifrån. Foto Leif Elsby
Måseskär linsen till gamla fyren sedd framifrån. Foto Leif Elsby
Häradskär trumlins. Foto Esbjörn Hillberg
Catadioptrisk fyrlins, här av 1:a ordningen och för Hoburg och Kullen. Arkiv Sjöfartsverket
Pater Noster lins och brännare för Lux-ljus. Arkiv Bertil Nilsson
Sektorindelad hamnfyr på stolpe i Grundsund, försedd med akryllins modell ML-300. Foto Leif Elsby

Blandformer

En lins kan ha ena ytan plan och den andra konvex.

  • Den kallas då plan-konvex.
  • Den har egenskap som en konvex lins.

En lins kan ha ena ytan plan och den andra konkav.

  • Den kallas då plan-konkav.
  • Den har egenskap som en konkav lins.

En lins kan ha ena ytan konvex och den andra konkav.

  • Den kallas då konvex-konkav.
  • Om den är tjockare på mitten har den egenskap som en konvex lins.
  • Om den är tunnare på mitten har den egenskap som en konkav lins.

Material

En lins kan vara tillverkad i glas eller (numera vanligen) i plast, se akryllins.

Brytningsindex

När en ljusstråle går från luft och in i ett genomskinligt material påverkas den. Ljuset ändrar riktning. När den går ut igen ändrar den åter riktning.

  • Orsaken till att ljuset ändrar riktning är att de olika materialen har olika brytningsindex.
  • Olika optiskt genomskinliga material bryter ljuset olika mycket.
  • Glas bryter ljuset mer än vad luft gör. Glas har högre brytningsindex än luft.
  • Vatten bryter ljuset mer än vad luft gör. Vatten har högre brytningsindex än luft.
  • Plast bryter ljuset mer än vad luft gör. Plast har högre brytningsindex än luft.
  • Och så vidare.
  • Olika sorter av glas har olika brytningsindex. Och så vidare.

Fysikaliskt beror brytningen på att ljuset har olika hastighet i olika material.

  • Brytningsindex definieras som hastigheten i vakuum dividerad med hastigheten i materialet (vid en specificerad våglängd på ljuset).

Ju högre brytningsindex desto kraftigare bryter linsen ljuset. Fokus blir kortare.

Brytningsfel

Fokusfel. Fokus för strålar som går nära mitten på linsen (nära den optiska axeln) och strålar som går nära linsens ytterkant har inte samma fokus.

  • Bilden blir suddig
  • Felet kallas sfärisk abberation
  • Avvikelsen blir större ju större linsen är

Färgfel. Vitt ljus består av en blandning av färger, alla med sin våglängd. När de passerar ett genomskinligt material påverkas de olika mycket. När de passerar nära linsens ytterkant märks det tydligare att färgerna delas upp som i en regnbåge. Jämför ett prisma.

  • Bilden blir suddig. Konturer i en bild får regnbågsskimrande kanter
  • Felet kallas kromatisk abberation
  • Avvikelsen blir större ju större linsen är

De första linserna

Små linser hade tillverkats sedan slutet 1500-talet.

1609 konstruerade Galileo Galilei med användande av glaslinser en kikare / teleskop som han använde för astronomi. Bland annat upptäckte han att 4 månar gick i bana runt planeten Jupiter. De kallas idag för de galileiska månarna. Senare har man upptäckt att planeten har betydligt flera och mindre.

Ju större linsen är desto svårare är den att tillverka

  • Linser för att samla fyrljus var ännu inte möjliga att tillverka.

Linskorrektion

Ju större linsen är desto ljusstarkare är den. Mer ljus kan fångas upp. Och desto större blir brytningsfelen.

För kikare, kameror och optiska instrument är brytningsfel av stor betydelse.

  • Man har lärt sig att genom att kombinera linser med olika former och styrka och olika material kan brytningsfelen mer eller mindre elimineras.

Fyrlins

Ändamålet med en lins för fyrar är att ljuset skall uppfattas tydligare. Fyren skall få ett kraftigare sken. Den skall lysa kraftigare.

  • Det åstadkoms genom att samla in och koncentrera ljuset från lågan / lampan.
  • För detta används lins som är konvex (tjockast på mitten)
  • Ju större linsen är desto mer ljus kan den samla in och sända ut i koncentrerad form

Linser för fyrljus konstruerades ursprungligen av fransmannen Fresnel.

För lins för fyrar, se fyrlins

Alternativ

Som alternativ till lins kan man använda spegel. En parabolisk spegel har samma verkan som en konvex lins.


Jfr fyroptik, planlins, trumlins, spegellins, omgående, fyrkaraktär, linspendel, dioptrisk, catoptrisk, fyrljusreflektor