So funktionieren Linsen
Die Linse verteilt das Licht aus der Leuchte und erzeugt die gewünschte Lichtverteilung.
Lichtsteuerung
Linsen basieren auf dem Prinzip, dass ein Lichtstrahl die Grenze zwischen zwei Medien mit unterschiedlicher Dichte durchquert, beispielsweise von Luft zu Kunststoff oder Glas. Sie bestehen oftmals aus klarem PMMA (Acryl) mit hoher Transparenz. Dies trägt zu einer hohen Energieeffizienz bei, da nur sehr wenig Licht vom Material absorbiert wird. Die Linse kann konvex und/oder konkav geformt sein. Eine prismatische oder geätzte Kunststoffscheibe funktioniert ebenfalls wie eine Linse.
In der Linse kommen im Wesentlichen zwei optische Phänomene zum Tragen, die zur Steuerung des Lichts genutzt werden: Lichtbrechung und Totalreflexion.
Lichtbrechung
Lichtbrechung tritt auf, wenn Licht zwischen zwei Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hindurchgeht. Wenn Licht von einem dichteren Medium (z. B. klarem Acryl) in ein weniger dichtes Medium (z. B. Luft) eintritt, wird es in einem Winkel abgelenkt, der größer ist als der Einfallswinkel, und umgekehrt. Parallele Oberflächen bewirken eine parallele Verschiebung der Lichtstrahlen.
Totalreflexion
Wenn das Licht aus einem optisch dichteren Medium kommt und der Einfallswinkel ausreichend groß ist, wird das gesamte Licht zurück in das optisch dichtere Medium reflektiert.
A ray passing from an optically denser medium is partly reflected and partly transmitted at a larger angle from the normal. When the angle of incidence becomes sufficiently large, all the light is reflected back into the material.
Total internal reflection occurs when:
- The light ray travels from an optically denser medium to a less optically dense medium.
- The angle of incidence exceeds the critical angle for total internal reflection. The critical angle is defined by Snell’s law.
Total internal reflection occurs when:
- The light ray travels from an optically denser medium to a less optically dense medium.
- The angle of incidence exceeds the critical angle for total internal reflection. The critical angle is defined by Snell’s law.
