Blick in die Unendlichkeit

Blick in die Unendlichkeit | Fresnellinse

Auf dem Jahrmarkt im Spiegelkabinett, im Modegeschäft bei den Umkleiden oder beim Badschrank Zuhause: Jeder hat sicherlich schon einmal das Phänomen beobachten können, in einen endlosscheinenden Spiegelgang zu blicken und sein eigenes Abbild in einer riesigen Anzahl Spiegelbilder wiederzuerkennen. Das passiert, wenn zwei ungefähr gleich große Spiegel sich parallel gegenüberstehen und somit unendlich den jeweils anderen Spiegel abbilden. Doch wie ist das zu erklären?

Es handelt sich hierbei um eine optische Täuschung. Der Spiegel wirft was eintreffende Licht genauso zurück, wie es einfällt. Das bezeichnet man als Reflexion. Stehen sich nun also zwei Spiegel gegenüber, reflektiert der eine Spiegel das Bild des anderen und umgekehrt. Zu sehen ist also ein Bild, das sich selbst enthält und einen unendlichen Vorgang darstellt. Der Fachbegriff dafür ist Rekursion und findet hauptsächlich Anwendung als Programmierkonzept in der Informatik. Dabei ruft sich eine Funktion, Methode oder Prozedur immer wieder selbst auf. Somit können bestimmte Algorithmen, zum Beispiel beim Sortieren oder Suchen, einfacher und übersichtlicher dargestellt werden. Das Phänomen ist also nicht von übernatürlicher Natur, sondern kann mathematisch (Rekursion) und physikalisch (Funktionsweise eines Spiegels) erklärt werden.

Fresnellinse

Auch wenn der Name dieser Linse vielen Menschen gänzlich unbekannt erscheinen mag, findet die Fresnellinse auch in der heutigen Zeit eine vielfältige Anwendung. Sie wird beispielsweise in Tageslichtprojektoren verwendet, die man vor allem aus dem Klassenzimmer in der Schule kennt. Aber auch als Einparkhilfe kann die Fresnellinse zum Einsatz kommen. Hierbei wird eine große Zerstreuungslinse an die Heckscheibe montiert. Dadurch ist es dem Fahrer möglich, Bereiche hinter dem Fahrzeug zu sehen, welche sonst nicht gesehen werden könnten. Darüber hinaus kommt diese Art von Linsen auch in Spiegelreflexkameras und Leuchttürmen zum Einsatz. Doch wie funktionieren diese Linsen und warum sind sie so vorteilhaft?

Die Fresnellinsen, benannt nach deren Erfinder, dem französischen Physiker Augustin Jean Fresnel, sind üblicherweise großflächige Linsen aus Glas oder Kunststoff, die in ihrer Verarbeitung in ringförmige Segmente eingeteilt werden. Durch die Segmentierung ist die Linse weitaus dünner als andere großflächige Linsen mit derselben Brechung. Fresnel stellte nämlich fest, dass die Stärke der Brechung des Lichts nicht von der Stärke des Glases, sondern von der Krümmung der Oberfläche abhängig ist. Fresnellinsen können entweder als Sammellinsen oder Zerstreuungslinsen Verwendung finden. In beiden Fällen kann das Bild eines Gegenstandes oder einer Person abhängig von der Entfernung derer verkleinert oder vergrößert erscheinen.

Aufgrund der Dünne der Linsen bringen sie viele Vorteile mit sich. Zum einen kann Platz und Material in der Verarbeitung eingespart werden, wodurch die Linsen in der Produktion und somit auch im Verkauf billiger als dicke Linsen sind. Zum anderen sind die Fresnellinsen auch ziemlich robust und zerspringen bei Hitze nicht so schnell.