Wie das gewandelte Lichtbündel aussieht.

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Wie das gewandelte Lichtbündel aussieht.
Im Längsschnitt durch das Lichtbündel erkennt man die wirkliche Form des Lichtbündels hinter der Linse. Das Bündel hat einen gebogenen Rand. Ist das ein Widerspruch zur gemachten Feststellung der geradlinigen Lichtausbreitung? Woher kommt es, dass das konvergente Lichtbündel gebogen scheint? Außerdem siehst du auch, dass die Ränder des Bündels heller scheinen als die Mitte. Im Bild ist der Längsschnitt einer Sammellinse auf einer optischen Scheibe montiert. Das Lichtbündel fällt von links ein und wird durch die Linse in die seltsame Form rechts gewandelt.
Eine Simulation soll diese überraschenden Ergebnisse erklären:	Die Simulation zeigt ein Lichtbündel (dargestellt durch die gelben Lichtstrahlen). Das Bündel kommt von einem unendlich weit entfernten Gegenstand und wird von der Linse gewandelt. Foto vom Realversuch mit der optischen Scheibe
Der Rand des gewandelten Lichtbündels ist also nicht durch einen Lichtstrahl bestimmt, sondern durch viele, die den Rand berühren. Die so entstehende Kurve nennt man kaustische Kurve oder einfach Kaustik. Die Lichtstrahlen werden an den Oberflächen der Linse unterschiedlich stark geknickt; je weiter außen ein Lichtstrahl liegt, desto stärker wird er geknickt. Im Randbereich des konvergenten Lichtbündels nach der Linse finden sich deutlich mehr Lichtstrahlen als im Inneren, daher erscheint der Rand auch heller als die Mitte.
Aus dem ursprünglich zentrischen Bündel wird eine Kaustik, die Randstrahlen schneiden die Mittelachse vor der Spitze der Kaustik, ein gemeinsames Zentrum (ein gemeinsamer Schnittpunkt) der gewandelten Lichtstrahlen ist nicht erkennbar. Blendet man die Randstrahlen aber aus, so dass nur Strahlen in der Nähe der optischen Achse durch die Linse treten, so treffen sich die Strahlen beinahe wieder in einem Punkt, das konvergente Lichtbündel ist wieder zentrisch. Diesen Ort der engsten Einschnürung des gewandelten Lichtbündels nennt man Bildpunkt. Durch den Bildpunkt laufen bei der Sammellinse tatsächlich Lichtstrahlen, er ist reeller Bildpunkt.	Verstelle den Durchmesser der Linse so, dass Randstrahlen nicht mehr durch die Linse treffen. Die Simulation zeichnet diese dann nicht mehr ein (obwohl sie natürlich noch da sind, aber eben außerhalb der Linse).
Bisher kommt das Licht noch von einem festen Punkt. Da die Entfernung eines Gegenstandes aber beliebig ist, erlauben wir nun eine Variation der Position des Objektpunktes - horizontal.