Fresnel-Prisma

Grundprinzip und Bedeutung

Ein Fresnel-Prisma oder Fresnelprisma ist eine volumen- und massereduzierte Bauform eines optischen Prismas. Sein Prinzip ist nach dem französischen Physiker Augustin Jean Fresnel benannt und entspricht dem Grundgedanken der Fresnel-Linse. Der Artikel weist allerdings darauf hin, dass ein Nachweis dafür fehlt, dass Fresnel selbst dieses Prinzip für ein Prisma verwendet hat.

Eine Folie aus Kunststoff, beispielsweise Polyvinylchlorid, die Fresnel-Prismen trägt, heißt Prismenfolie, genauer Fresnel-Prismenfolie.

Aufbau und Lichtbrechung

Licht wird beim Durchgang durch die Oberflächen eines Prismas gebrochen. Deshalb hängt der Brechungswinkel nicht von der Dicke des Prismas ab, sondern nur vom Winkel zwischen seinen beiden Oberflächen.

Beim Fresnel-Prisma wird das gewöhnliche Prisma in streifenförmige Bereiche und damit in viele kleine Einzelprismen aufgeteilt. Diese sind ungefähr gleich dick. Dadurch werden Volumen und Masse verringert. Die schrägen Oberflächen erzeugen eine Reihe streifenförmiger Stufen. Diese Stufenstruktur hat jedoch den Nachteil, dass sie die Abbildungsqualität verschlechtert.

Einsatz in der Augenheilkunde

In der Augenheilkunde, der Ophthalmologie, nutzt man die Umlenkung des Lichts durch Prismen zur Behandlung verschiedener Sehstörungen:

• latentes Schielen (Heterophorie),
• manifestes Schielen (Heterotropie),
• Nystagmus,
• okulär bedingte Kopfzwangshaltungen.

Prismenbrillen können Beschwerden wie Doppelbilder oder Asthenopie, also belastungsbedingte Augenbeschwerden, vermindern oder vollständig beseitigen. Prismatische Brillengläser können allerdings ein höheres Gewicht haben.

Als leichtere Alternative lassen sich selbstklebende Prismenfolien nach dem Prinzip des Fresnel-Prismas auf ein Brillenglas aufbringen. Sie sind in verschiedenen Stärken erhältlich; die Stärke wird in Prismendioptrien angegeben, abgekürzt pdpt oder Δ. Ihr Nachteil ist die geringere Abbildungsqualität, durch die sich auch die Sehschärfe verschlechtern kann.

Weitere Anwendungen

Prismenrasterbilder, auch Lentikular- oder Linsenrasterbilder genannt, verwenden winzige optische Prismen oder Linsen. Sie können ohne weitere optische Hilfsmittel einen dreidimensionalen, räumlichen Eindruck erzeugen. Bei Wechsel- oder Wackelbildern entsteht stattdessen eine scheinbare Bewegung oder ein Bildwechsel, wenn das Bild aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet wird.

Bei Signallampen können Fresnel-Prismen-Vorsätze das ausgestrahlte Licht in einer Ebene ablenken.

Prismenkacheln dienen dazu, Tageslicht in einem Raum besser zu verteilen. Sie lenken es vor allem nach oben und bilden damit eine Form der anidolischen Beleuchtung.