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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. III. Nr. 5 



Die Entwicklung der achromatischen, optischen Systeme, 



[Nachdruck verboten.] 



Von Dr. F. Koerber. 



Die nach den Gesetzen der geometrischen Optik 

 abgeleitete Formel für die Brennweite einer Linse 

 zeigt, daß die Brennweite vom Brechungsquotienten 

 abhängig ist. Daraus folgt, daß bei Anwendung 

 einer punktförmigen, weißen Lichtquelle durch eine 

 einfache Linse nicht ein wiederum punktförmiges 

 Bild entworfen wird, sondern daß längs der op- 

 tischen Achse der Linse die Aufeinanderfolge un- 

 zähliger, verschieden gefärbter Bilder entsteht. Die 

 violetten Strahlen vereinigen sich der Linse zu- 

 nächst und es folgen dann die Vereinigungspunkte 

 der übrigen Farben in der Reihenfolge des Spek- 

 trums. P'ängt man daher den Strahlenkegelquer- 

 schnitt an irgend einer Stelle durch einen ebenen 

 Schirm auf, so wird derselbe niemals punktförmig 



B C 



D 



E 



F 



Alte 

 Gläser 



Crown 



Flint 



B C D 



B C D 



£ F 



E F 



Neue 

 Gläser 



B C 



D 



E 



F 



Fig. I. Die l''arbenzerstrcuung in älteren und neueren Gläsern. 



sein können, sondern stets ein farbig umsäumtes 

 Lichtscheibchen darstellen. Die Erscheinung be- 

 zeichnet man bekanntlich als die chromatische 

 Aberration einer Linse. Sie bildet einen für die 

 scharfe Abbildung sehr störenden Fehler, dessen 

 Beseitigung oder wenigstens möglichste Herab- 

 minderung eine der Hauptaufgaben der praktischen 

 Optik bildet. 



Während noch Newton die Beseitigung der 

 farbigen Ränder für unmöglich hielt, da ihm nur 

 eine einzige Sorte von Glas bekannt war, gelang 

 es Dollond im Jahre 1758, durch die Erfindung 

 achromatischer Kombinationen einen außerordent- 

 lich wichtigen Fortschritt der optischen Instrumente 

 zu begründen. Durch Vereinigung einer Zerstreu- 

 ungslinse aus bleihaltigem Flintglas mit einer Kon- 

 vexlinse aus gewöhnlichem Crownglas wurde dies 

 ermöglicht, da das Farbenzerstreuungsvermögen 

 sowohl wie auch das Brechungsvermögen des Flint- 

 glases ein stärkeres und völlig anderes ist, als beim 

 Crownglas. Es ist verhältnismäßig leicht, für eine 



nicht zustande gebracht werden 



gegebene Crownglaslinse die äußere Krümmung 

 einer daraufgelegten Flintglaskonkavlinse zu be- 

 rechnen, welche nötig ist, damit das so erhaltene 

 System für rote Strahlen eine ebenso große Brenn- 

 weite erhält als für violette. Mit Linsen aus 

 gleichem Material würde dies deswegen nicht mög- 

 lich sein, weil dann die farbenzerstreuende Wir- 

 kung nur gleichzeitig mit der brechenden wieder 

 aufgehoben werden könnte, so daß eine farbenfreie 

 Abbildung eben 

 kann. 



Der von Dollond erreichte Fortschritt war so 

 groß, daß man nunmehr die von achromatischen 

 Linsen erzeugten Bilder mit Hilfe kräftiger Okulare 

 ziemlich stark vergrößern konnte, ohne die Bild- 

 schärfe wesentlich zu beeinträchtigen. Man konnte 

 somit bei Fernrohren von kleinen Dimensionen 

 dieselben Vergrößerungen erzielen, wie sie vorher 

 nur mit den fabelhaften, an Stangen befestigten 

 Ferngläsern eines Hevel und anderer erreichbar 

 waren. Vor der Erfindung der Achromasie konnte 

 man nämlich stärkere Fernrohrvergrößerung nur 

 dadurch erreichen, daß man den Objektivlinsen 

 sehr große Brennweiten gab und damit das reelle 

 Bild selbst bereits in größerem Maßstabe erzeugte, 

 die Okularvergrößerung aber mußte wegen der 

 sonst zu deutlich hervortretenden Unscharfe der 

 reellen Bilder eine sehr mäßige bleiben. Nunmehr 

 aber konnte mittels achromatischer Objektive von 

 kurzer Brennweite ein zwar noch kleines, reelles 

 Bild der entfernten Objekte entworfen werden, 

 dessen Schärfe indessen eine erhebliche Vergröße- 

 rung durch das Okular zuließ. 



Gleichwohl befriedigten auch die achromatischen 

 Systeme, die am Anfange des 19. Jahrhunderts 

 durch Fraunhofer auf eine hohe Stufe der \''oll- 

 kommenheit gebracht worden waren, schließlich 

 den immer weiter gesteigerten Ansprüchen nicht 

 mehr. Je vollkommener homogene Glasmassen 

 gewonnen wurden und je besser die Fehler infolge 

 der Kugelgestalt (sphärische Aberration) und alle 

 übrigen Abbildungsfehler unschädlich gemacht 

 werden konnten, um so deutlicher trat es störend 

 zutage, daß die durch achromatische Objektive er- 

 zeugten Bilder doch nicht ganz frei von objekt- 

 fremden, farbigen Rändern sind. Hat man nämlich 

 die Achromasie für zwei Farben , etwa für die 

 Fraunhofer'schen Linien B und F, hergestellt, so 

 würden nur dann gleichzeitig auch die Brenn- 

 weiten für alle übrigen Farben gleich groß sein, 

 wenn die Farbenzerstreuung im Crownglas genau 

 die gleiche wäre wie im Flintglas. Daß dies 

 nicht der Fall ist, zeigt unsere Figur i in ihrer 

 oberen Hälfte. Bei gleicher Gesamtlänge zweier 

 durch ein Crownglas- und ein Flintglasprisma er- 

 zeugten Spektra decken sich, wie die Figur zeigt, 

 die Linien C, D und E nicht genau und daher 

 bleiben trotz hergestellter Achromasie für B und F 

 in den Brennweiten der zwischenliegenden Farben 



