v./m. (lenzen),
1. doorzichtig lichaam waarmee een afbeelding van een voorwerp verkregen kan worden: de lenzen van een microscoop, van een bril; bolle of convergerende lenzen, in het midden dikker dan aan de kanten; holle of divergerende lenzen, in het midden dunner; lenzenstelsel: een gekitte lens; die camera heeft een lichtsterke vlakke lens, vlakke plaat van een harde, transparante, plastische stof, met een aantal concentrische groeven erin van ca. 0,1 mm breedte, die werkt als een convergerende lens;
2. (anatomie) deel van het oog waardoor het beeld van het daarvoor geplaatste lichaam op het netvlies ontstaat (lensoog);
3. lensvormige schijf aan de slinger van een uurwerk;
4. (geologie) zich niet over grote afstand voortzettende laag.
NATUURKUNDE
Een lens wordt veelal begrensd door twee gebogen vlakken of door een gebogen en een plat vlak. Een bol oppervlak heet convex, een hol concaaf. De lijn waarop beide middelpunten van de lensoppervlakken liggen, noemt men de optische as of hoofdas van de lens. Plaatst men ergens op de hoofdas een lichtpunt L, dan worden de hiervan uitgaande stralen aan de lensoppervlakken zodanig af gebogen (breking), dat de stralen achter de lens weer door één punt B gaan. In dit punt komt dus al het opgevangen licht bijeen en daarmee is een beeld (beeldpunt) van L ontstaan. Wanneer (afb.5a) de afgebogen stralen inderdaad naar een punt convergeren, noemt men B een reëel beeld en de lens positief; zij kunnen echter (afb.5b) ook divergeren, zodat men ze achterwaarts moet verlengen om het snijpunt B te vinden; er is sprake van een virtueel beeld.
Een bijzonder snijpunt vindt men bij plaatsing van het lichtpunt op oneindige afstand, waarbij de invallende stralen als onderling evenwijdig te beschouwen zijn. Dit snijpunt F noemt men het hoofdbrandpunt van de lens (afb.5). Elke lens heeft twee hoofdbrandpunten; het tweede vindt men door een evenwijdige lichtbundel van de andere kant in te laten vallen. Bij dunne, symmetrische lenzen liggen beide hoofdbrandpunten aan weerszijden op gelijke afstanden van de lens, aangenomen dat deze aan beide zijden door dezelfde stof omgeven wordt, wat bijna steeds het geval is (uitzonderingen: de ooglens en het immersie-objectief van een microscoop). De afstand van het hoofdbrandpunt tot het middelpunt van de lens (O) heet de brandpuntsafstand (f). De inverse waarde van de brandpuntsafstand (1 /ƒ, als ƒ in meters is uitgedrukt) noemt men de sterkte van de lens in dioptrie.
Deze sterkte varieert met de kromtestralen van de oppervlakken en met de brekingsindex van het materiaal. Positieve lenzen zijn in het midden dikker dan aan de rand (bolle lens).
Als evenwijdige lichtstralen op een lens vallen in een richting niet evenwijdig aan de hoofdas, is er ook een brandpunt (bij bolle lenzen reëel, bij holle lenzen virtueel), dat in tegenstelling tot het hoofdbrandpunt niet op de hoofdas ligt maar in een vlak (brandvlak) loodrecht op de hoofdas door het hoofdbrandpunt. Het wordt gevonden als snijpunt van het brandvlak met een lijn (bijas) door O evenwijdig aan de richting der invallende stralen. Het beeldpunt B ontstaat altijd op één lijn met L en O, ook als L op eindige afstand van O ligt. Is nu ƒ de brandpuntsafstand, v de afstand van het lichtpunt tot O, b de afstand van het beeldpunt tot O, dan geldt de lensformule: 1/v + 1/b =1/f, waarbij ƒ positief of negatief wordt genomen naargelang de lens positief of negatief is; v wordt positief geteld als het lichtpunt aan die kant van de lens ligt waar het licht vandaan komt (reëel lichtpunt); b is positief als er een reëel beeld is ontstaan.
Met behulp van twee bijzondere stralen, nl. die welke evenwijdig aan de hoofdas invalt (en dus naar het hoofdbrandpunt afgebogen wordt) en die welke door het middelpunt van de lens gaat (en dus ongebroken doorloopt), kan men door een eenvoudige stralengangconstructie (afb.4) te herhalen alle beeldpunten vinden die corresponderen met alle lichtpunten die samen het voorwerp vormen. Een recht lijnstukje blijft door deze afbeelding een recht lijnstukje; daarvan hoeft men dus slechts de beide eindpunten te construeren. Het quotiënt van beeldlengte en voorwerplengte is de vergroting bij deze afbeelding. De gevormde beelden staan ondersteboven, links en rechts zijn verwisseld. Bij dikke lenzen of lenzenstelsels zijn deze constructies bijna even eenvoudig wanneer daarbij gebruik wordt gemaakt van de eigenschappen van de hoofdvlakken. Genoemde formule geldt slechts bij benadering en wel des te beter naarmate de invallende stralen een kleinere hoek met de hoofdas maken en naarmate minder stralen nabij de lensrand aan de beeldvorming deelnemen (afbeeldingsfout); bovendien is ƒ afhankelijk van de brekingsindex en daarmee van de kleur van het invallende licht.
Het ontwerpen van enkelvoudige lenzen en lenzenstelsels waarbij de optredende afbeeldingsfouten tot een voor het gebruiksdoel aanvaardbaar minimum zijn teruggebracht is een belangrijk onderdeel van de geometrische optica. Aangezien hierbij aan tegenstrijdige eisen voldaan moet worden (afbeeldingsscherpte, lichtsterkte, eenvoud van fabricage, materiaalkosten) moet steeds een compromis gezocht worden, rekening houdende met prijs en gebruiksdoel van de optiek (bril, loep, microscoop, camera, telescoop). Het doorrekenen van objectiefontwerpen is uitzonderlijk tijdrovend en geschiedt met computers.
Een lens van doorgebogen vorm heet meniscuslens (bril). Soms wordt een asferisch oppervlak toegepast, o.m. bij cilindrische brilleglazen (astigmatisme, anamorfoot). Een uitzonderlijke vorm heeft de fresnellens. Ook de correctielens in de schmidtcamera heeft een asferisch oppervlak.
