Planplatte

optisches Bauelement
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Die Planplatte oder planparallele Platte gehört zu den optischen Bauelementen.

Parallelverschiebung an einer Planplatte

Bildebenenversatz

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Die Planplatte kann keine eigene Abbildung erzeugen wie eine Linse. Jedoch kann sie die Lage der Bildebene einer Abbildung in Abhängigkeit von Plattendicke   und dem Brechungsindex   verschieben:

Wenn man in den Bildraum eines Strahlenganges eine Planplatte senkrecht zur optischen Achse einbringt, so wird die Bildebene um den Betrag

 

auf das abbildende Objektiv hin verschoben. Dies gilt in guter Näherung für kleine „Öffnungswinkel“, bei denen der Tangens gleich dem Sinus dieses Winkels gesetzt werden kann.

Dieser Bildebenenversatz kann vermessen und zur einfachen Bestimmung des Brechungsindex der Planplatte verwendet werden, wobei der Brechungsindex der Luft mit   angesetzt wird:

 

Der Effekt kann beispielsweise in Aquarien gut beobachtet werden, wo sich zwischen Objekt und Betrachter eine dicke Wasserschicht (zusätzlich zur Glaswand des Aquariums) befindet.

Parallelverschiebung

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Bei schrägem Einfall erfährt ein Lichtstrahl an beiden Grenzflächen der Planplatte eine Brechung. Dabei ist der Austritts-Winkel gleich dem Eintritts-Winkel  , und der Austritts-Querschnitt gleich dem Eintritts-Querschnitt   des Strahles. Der austretende Strahl ist aber parallel gegenüber dem einfallenden um den Abstand   verschoben. Es gilt

 

Die Parallelverschiebung   wird größer, wenn man die Dicke   der Platte, den Einfallswinkel   oder den Brechungsindex   des Platten-Mediums vergrößert.

Ophthalmometer nach Hermann von Helmholtz

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Das Ophthalmometer nach Hermann von Helmholtz nutzt das Prinzip des Parallelversatzes. Mit ihm lässt sich der Abstand zweier Punkte bestimmen. Dabei ist auch die Vermessung des Punktabstandes auf einer gekrümmten Fläche (beispielsweise der Hornhaut eines Auges) möglich.

Reflexionseigenschaften

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Literatur

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  • Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik. 10. Auflage. Band 3 – Optik, Walter de Gruyter, 2004, ISBN 978-3-11-017081-8.
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