(1) is een gewoonlijk uit glas vervaardigd voorwerp waarmee men in staat is beelden van landschappen, interieurs en afzonderlijke voorwerpen te vormen en deze op een scherm op te vangen. Dit scherm kan een fotografische plaat of film zijn, die het beeld vastlegt.
Het kan ook direct op het scherm worden waargenomen, waarbij waarnemer en scherm zich in het donker moeten bevinden (periscoop). Ook kan men het beeld van een voorwerp (lantarenplaat) projecteren op een scherm. De lenzen spelen dus een belangrijke rol in fototoestellen, projectielantarens, bioscoopprojectietoestellen en wetenschappelijke instrumenten (microscoop), waarbij het vormen van beelden van voorwerpen gewenst wordt. Deze beelden kunnen zowel verkleining als vergroting van het oorspronkelijke voorwerp zijn. De wijze waarop de beeldvorming plaats heeft wordt behandeld in de geometrische optica en is in elk leerboek over het „licht” te vinden. Er is een groot aantal soorten lenzen. Gaat men van het eenvoudige geval uit dat alleen delen van een boloppervlak bij de vorm van de gebogen vlakken van de lens in aanmerking komen, dan komt men reeds tot drie vormen van bolle of convexe lenzen, nl. biconvex (aan beide zijden een boloppervlak), planconvex (een zijde bol en de andere plat) en concaaf-convex (aan de ene zijde bol, de andere hol). Eveneens ontstaan op die wijze drie holle of concave lenzen, nl. biconcaaf (aan beide zijden hol), plan-concaaf (plathol) en convex-concaaf. Bij de eerste groep der convexe of positieve lenzen is de rand dunner dan het midden, bij de concave of negatieve lenzen is het omgekeerde het geval.Laat men op een biconvexe lens een bundel evenwijdige stralen (zonlicht) vallen, dan worden deze door de lens zodanig gebroken dat zij aan de andere kant van de lens in één punt samenkomen. Een brandbaar voorwerp in dit punt vat vlam (brandglas). Daarom noemt men dit punt het brandpunt (focus). De loop der stralen is omkeerbaar zodat de lens aan beide zijden een brandpunt heeft op dezelfde afstand van de lens (brandpuntsafstand). De plaats van dit brandpunt in verband met de afstand en de plaats van het voorwerp ten opzichte van de lens opent allerlei mogelijkheden voor de beeldvorming, de verkleining of de vergroting (vergrootglas). Wanneer het voorwerp verder van de lens verwijderd is dan de brandpuntsafstand, zullen ze aan de andere zijde van de lens convergeren in één punt, waardoor de beeldvorming ontstaat. Beweegt het voorwerp zich naar de lens toe tot in het brandpunt dan treden de stralen evenwijdig uit en vormt het beeld zich op oneindige afstand. Komt het voorwerp tussen brandpunt en lens te staan dan zullen de stralen die er van uitgaan aan de andere zijde van de lens divergeren. Daardoor schijnt het alsof het voorwerp op een andere plaats voor de lens staat als waar het zich werkelijk bevindt en spreekt men van een schijnbaar of virtueel beeld.
Is de afstand van het lichtpunt tot de lens v, de beeldafstand b en de brandpuntsafstand f dan geldt voor convexe en concave lenzen I/v + I/b = I/f’ waarbij f voor concave lenzen negatief genomen moet worden. Berekent men hieruit voor b een negatieve waarde, dan heeft men met een virtueel beeld te maken. De waarde van f hangt af van de kromming der oppervlakken en de brekingsindex van het glas en wordt berekend uit de formule I/f = (n-1) (I/R1 + I/R2), waarbij de kromtestralen R1 en R2 positief gerekend worden bij bolle en negatief bij holle oppervlakken.
Het bovenstaande geldt slechts voor dunne lenzen met kleine opening, waarbij feitelijk alleen het middengedeelte der lens werkt. Wordt de volle lens gebruikt, en dit wordt belangrijker naarmate de lens groter wordt, dan komen de stralen die door de randgedeelten gaan niet meer in het brandpunt, maar in een ander punt samen. Er ontstaat een brandlijn en de lens geeft geen scherp beeld meer. Om ook de randstralen in het brandpunt te doen convergeren moet de lens andere dan boloppervlakken tot begrenzing hebben.
De bolvorm is dus oorzaak van een fout in de beeldvorming die men de sferische aberratie noemt. Daar de verschillende kleuren van het licht een andere brekingsindex hebben, zullen ook deze niet in hetzelfde brandpunt convergeren en tot een andere fout aanleiding geven die men chromatische aberratie of achromatisme noemt. Deze aberratie kan door combinatie van verschillende lenzen van verschillende glassoorten (brekingsindexen) worden opgeheven. Een lenzenstelsel waarbij de sferische aberratie zeer gering is, heet aplanatisch, terwijl een stelsel dat vrij is van sferische en chromatische aberratie een anastigmaat wordt genoemd. Voor elk toestel moet een bijpassende lens geslepen worden.
Het vervaardigen van lenzen stelt hoge eisen, zowel aan het glas, dat homogeen moet zijn, als aan de kunst van de glasslijpers. Optisch glas, dat, al naar de gewenste brekingsindex, in verschillende samenstellingen gemaakt wordt, moet vrij van gasbelletjes zijn, volkomen homogeen, omdat anders de lichtbreking in alle delen van de lens niet even groot is en vrij van spanningen daar de lenzen anders bij het slijpen en polijsten kunnen springen. Uit een blok optisch glas wordt een stuk gezaagd dat voor de beoogde lens van geschikte grootte is en dit wordt in de ruwe vorm geslepen met behulp van carborundum en water als slijpmiddel op een roterende ijzeren plaat. Dit proces wordt enige malen herhaald, waarbij de roterende plaat telkens door een andere vervangen wordt die steeds nauwkeuriger het oppervlak van de lens heeft, terwijl het carborundum telkens fijner van korrel wordt genomen. Ten slotte wordt de lens gepolijst met ijzeroxyde. Voor de massaproductie zijn de slijpen polijstmethoden gemechaniseerd in die zin dat een arbeider meer machines tegelijk kan bedienen en dat de beste condities voor de bewerking automatisch gehandhaafd worden.
In de Oudheid kende men de werking van de lens uit bolle glazen die met water gevuld waren. Lensachtige voorwerpen uit die tijd zijn afkomstig van juweliers en waren als versiering bedoeld. Pas tegen het einde van de 13de eeuw vinden we de lenzen, als brilleglazen, vermeld. In de 17de eeuw was in Italië reeds een goed ontwikkelde techniek voor het slijpen van lenzen ontstaan.
(2, van het oog). In de ogen van de gewervelde dieren bevindt zich een lensvormige optische structuur. Wij beperken ons in de beschrijving tot de lens van het menselijk oog.
De lens is een doorzichtige structuur, gelegen tussen het regenboogvlies en het glasachtig lichaam. De voorvlakte is minder sterk gekromd dan de achtervlakte. De lens is opgehangen aan het ciliairlichaam door middel van de vezels van de zonula Zinnii. De lens is aan alle zijden door een dunne lenskapsel omgeven. De inhoud van die lenskapsel bestaat uit een laag epitheelcellen, die aan de voorzijde tegen de lenskapsel is gelegen en verder uit een zeer gecompliceerd systeem van lensvezels. Microscopisch onderzoek van de lens in het levende oog heeft geleerd, dat in de lens een aantal ongeveer concentrische structuren voorkomt, zodat men onderscheid moet maken tussen een (centrale) lenskern en een (periphere) lensschors. Bij de volwassene zijn de kern en de schors elk voor zich nog weer uit een aantal ongeveer concentrische structuren opgebouwd.
De lens draagt aan de totale brekende kracht van het oog (60 dioptr.) 20 dioptr. bij. Zeer belangrijk is het feit, dat onder invloed van de contractie van de ciliairspier (z ciliairlichaam) de lens van vorm verandert, waardoor de brekingstoestand zich wijzigt, zodat met behulp van dit mechanisme (z accommodatie) het oog voor verschillende afstanden kan worden ingesteld.
De belangrijkste ziekte van de lens is de (grijze) staar ( ziecataract) d.w.z. een ziekelijke toestand, waarbij de lens haar volkomen doorzichtigheid verliest en plaatselijk of in haar geheel troebel wordt. Cataract kan door een groot aantal oorzaken ontstaan. Wij noemen mechanische beschadiging (traumatische cataract), beschadiging door schadelijke straling (bijv. de glasblazersstaar), ten gevolge van ouderdom (seniele cataract), de aangeboren staar (cataracta congenita) al of niet door een aanwijsbare oorzaak enz., de staar ten gevolge van suikerziekte enz.
Hoewel omtrent de diepere oorzaak van de verschillende vormen van cataract nog weinig bekend is en men er tot nu toe meestal niet in is geslaagd het ontstaan van staar te voorkomen kan in vele gevallen de lijder aan cataract door een operatieve ingreep in belangrijke mate worden geholpen. Deze operatieve ingreep heeft ten doel de lens te verwijderen (lensextractie). Men kan de inhoud van de kapsel verwijderen (extracapsulaire lensextractie), of de lens met kapsel en al verwijderen (intracapsulaire lensextiactie). Ten gevolge van een dergelijke operatie ontstaat dus een lensloze toestand van het oog, die men aphakie noemt. Het wegvallen van de breking van de lens maakt in het algemeen correctie met behulp van een sterk positief brilleglas noodzakelijk (staarbril). Vanzelfsprekend mist het aphake oog het vermogen tot accommodatie. Met een dergelijke staarbril kunnen de geopereerde patiënten dikwijls hun vroegere gezichtsscherpte weer bereiken.
Al of niet ten gevolge van een uitwendig geweld kan de lens in het oog worden verplaatst. Men spreekt dan van lensluxatie.
Indien na een extracapsulaire lensextractie — zoals dikwijls gebeurt — resten van kapsel en lensinhoud een storende membraan in de pupilopening vormen spreekt men van nastaar (secundaire cataract). Dikwijls is dan nog een kleine operatie (nastaardiscissie) nodig om het effect van de operatie te voltooien.
DR J. TEN DOESSCHATE
Lit.: Zie de handboeken van de oogheelkunde, bijv. Duke Elder, Text-Book of Ophthalmology; Traité d’Ophtalmologie; Kurzes Handbuch der Augenheilkunde.
