Eine ebene Grenzfläche bewirkt, wie oben besprochen, eine Ablenkung eines
Lichtstrahles. Dies geschieht auch an gekrümmten Oberflächen. Diese haben bei geeigneter
Wahl abbildende Eigenschaften.
Linsen sind lichtdurchlässige Körper mit gekrümmten Oberflächen. Wichtige Begriffe zur
Beschreibung von Linsen sind in Abb. 6.18 erklärt.
Abbildung: Linse mit den typischen Bezeichnungen. Dünne Linsen besitzen
eine, dicke Linsen zwei Hauptebenen H. Mit G wird der Gegenstand bezeichnet,
der abgebildet werden soll, mit B sein Bild. g und b sind die
jeweiligen Abstände zur Hauptebene, f die Brennweite und F der Brennpunkt.
Die Oberfläche einer Linse setzt sich aus Ausschnitten zweier Kugeloberflächen zusammen, deren Radien R1 und R2 sind.
Den reziproken Wert der Brennweite einer Linse nennt man Brechkraft. Für diese gilt
Mit 
wird der Brechungsindex des Linsenmaterials beschrieben (vgl.
6.6).
Die Einheit der
Brechkraft ist 
und wird auch Dioptrie genannt.
Die Abbildung mittels einer (dünnen) Linse wird durch die Linsengleichung
beschrieben.
Abbildung: Konstruktion der Abbildung eines Gegenstandes G im
Abstand g von der Linsenhauptebene. I.d.R. werden drei Hauptstrahlen gezeichnet.
1.) Ein Strahl parallel zur Hauptachse, der nach der Linse durch den Brennpunkt geht. 2.)
Ein Strahl durch den Mittelpunkt, der nicht gebrochen wird. 3.) Ein Strahl durch den
Brennpunkt, der dann nach der Linse achsenparallel verläuft. Der Schnittpunkt ist die
Abbildung des Ausgangspunktes (Gegenstand) der drei Strahlen im Abstand b von der
Linse. Unten ist die Konstruktion eines virtuellen Bildes gezeigt.
Die Abbildungsgleichung lautet
Für die Vergrößerung durch die Linse gilt
Je nach Gegenstandsweite g kann es zu verschiedenen Bildern kommen. Ist g > 2 f, so wird der Gegenstand verkleinert abgebildet. Zu einer Vergrößerung kommt es für 2 f > g > f . Ist g kleiner als die Brennweite, so entsteht ein virtuelles Bild (b < 0), welches ebenfalls vergrößert ist.