Hoe lenzen werken
De lens verspreidt het licht uit het armatuur en zorgt voor de gewenste lichtverdeling.
Het licht regelen
Lenzen werken doordat een lichtbundel van richting verandert wanneer hij een grensvlak passeert tussen twee media met verschillende brekingsindexen, zoals van lucht naar kunststof of glas. De lens is vaak gemaakt van helder PMMA (acryl) met een hoge mate van transparantie. Dit draagt bij aan een hoog energierendement, omdat het materiaal zeer weinig licht absorbeert. De lens kan een bolle en/of holle vorm hebben. Een prismatische of geëtste plastic schijf werkt ook op dezelfde manier als een lens.
In de lens worden in wezen twee optische verschijnselen gebruikt om het licht te sturen: refractie en totale interne reflectie.
Refractie
Er is sprake van lichtbreking wanneer licht door twee media met verschillende brekingsindexen gaat. Als het licht van een medium met een hogere dichtheid (bijvoorbeeld helder acryl) naar een medium met een lagere dichtheid (bijvoorbeeld lucht) gaat, wordt het onder een grotere hoek afgebogen dan de invalshoek, en omgekeerd. Parallelle oppervlakken zorgen ervoor dat de lichtstralen evenwijdig worden afgebogen.
Totale interne reflectie
Als het licht uit het optisch dichtere medium komt en de invalshoek groot genoeg is, wordt al het licht teruggekaatst in het optisch dichtere medium.
Een lichtstraal die vanuit een optisch dichter medium komt, wordt gedeeltelijk gereflecteerd en gedeeltelijk onder een grotere hoek ten opzichte van de normaal gebroken. Wanneer de invalshoek groot genoeg wordt, wordt al het licht terug in het materiaal gereflecteerd.
Totale interne reflectie treedt op wanneer:
- De lichtstraal van een optisch dichter medium naar een minder optisch dicht medium gaat.
- De invalshoek groter is dan de grenshoek voor totale interne reflectie. De grenshoek wordt bepaald door de wet van Snellius.