Ursachen für Chromatische Aberration

Xeal · Anmeldungsdatum: 29.05.2007 Beiträge: 243

Hallo !
Ich setze mich gerade mit Abbildungsfehlern von Linsen auseinander. Unter anderem mit chromatischer aberration. Mir ist bekannt, dass blaues licht stärker gebrochen wird als rotes Licht.

Die Brennweite von blauem Licht ist also kürzer.

Wie kann man die Ursache für diesen Effekt erklären ? Offensichtlich gibt es ja einen zusammenhang zwischen der Brennweite und der Energie, die das Licht hat (da ja blaues Licht energiereicher ist als rotes, aufgrund der kürzeren Wellenlänge).

Wieso wird energiereiches Licht stärker gebrochen als energiearmes Licht ??

Gruß
Holger

magneto42 · Anmeldungsdatum: 24.06.2007 Beiträge: 854

Hallo Xeal.

Ich versuche mal eine einfache Sichtweise.

Die Brechung ist eine Folge der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten elektromagnetischer Wellen in Vakuum/Luft und einem Medium. Aus den Maxwellgleichungen folgt für die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen:

Es ist dabei n der Brechungsindex. Man kann für Isolatoren wie Glas

annehmen, so daß man für den Brechungsindex auch schreiben kann:

nennt man die elektrische Permittivität oder Dielektrizitätskonstante. Sie ist im optischen Bereich von Glas positiv, größer eins und steigt mit der Frequenz an. Dies ist ein spezifisches Materialverhalten von Glas und vielen anderen optisch durchlässigen Materialien.

Hochfrequentem Licht kann man zwar eine höhere Energie zuordnen, aber das ist nicht Grundsätzlich Ursache für das Brechungsverhalten.