Prisma - Lichtreflexion durch Prismendioptrien

Ein Prisma in der Optik ist in der Regel ein geometrischer Körper, die sich durch eine dreieckige Grundfläche auszeichnet. Seine optischen Eigenschaften hängen in erster Linie von seinen Dreieckswinkeln und dem Brechungsindex des Werkstoffes ab. Das Prisma ist in der Lage, Licht wellenlängenunabhängig zu brechen oder Lichtstrahlen durch Reflexion an einer oder mehreren Flächen umzulenken. Seine Hauptfunktionen sind das verlustarme Reflektieren und Umleiten von Licht sowie das Brechen von Lichtstrahlen.

Fällt Licht an der kurzen Seite in ein Prisma, werden die Lichtstrahlen an der langen Seite des Prismas von innen totalreflektiert, bevor sie auf der zweiten kurzen Seite wieder austreten. Auf diese Weise funktionieren zum Beispiel Spiegel für präzise optische Geräte wie Teleskope oder Ferngläser. Fällt Licht schräg auf eine Seitenfläche in ein Prisma, werden die Lichtstrahlen durch den Winkel gebrochen und nach ihrer Wellenlänge getrennt, was eine Aufspaltung des Lichts in die Spektralfarben ermöglicht. In den üblichen optischen Gläsern werden blaue Lichtstrahlen stärker gebrochen als die langwelligen roten. Letztere werden bei der Beugung am optischen stärker abgelenkt, was auf den von der Wellenlänge des Lichtes abhängigen Brechungsindex zurückzuführen ist.

Was sind Prismendioptrien?

Prismendioptrien (pdptr) ist die Maßeinheit für die Stärke eines Prismas. Sie ist heute kaum noch geläufig und finden nur noch vereinzelt in der Augenheilkunde Anwendung. Stattdessen hat sich eine Messung prismatischer Wirkungen in der Einheit Zentimeter pro Meter (cm/m) etabliert. Sie wird definiert durch den Grad der Ablenkung eines Lichtstrahls gemessen in Zentimeter, in einem Meter Entfernung (cm/m). Somit entspricht 1 pdptr der Ablenkung eines Lichtstrahls um einen Zentimeter in einem Meter Entfernung.

Was bedeutet Prisma bei einer Brille?

In der Augenheilkunde wird das Prisma dazu verwendet sogenannte Winkelfehlsichtigkeiten (Schielen), die das Auftreten von Doppelbildern zur Folge haben zu korrigieren. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten.

Prismenbrille
Die Prismenbrille besitzt mindestens ein Glas, bei dem die eingehenden Lichtstrahlen auf ihrem Durchgang durch das Brillenglas zur Bases hin gebrochen werden. Dank dieser Eigenschaft kann die Brille auch bei Fehlstellung eines Auges beidäugiges Einfachsehen ermöglichen und Doppelbilder vermeiden. Es ist anzumerken, dass auch eine Prismenbrille bei einer Fehlstellung der Augen ab ca. 30 Prismendioptrien technisch wie ästhetisch an ihre Grenzen stößt. Bei diesen Stärken können je nach Größe der Brillenlinse erhebliche Randdicken entstehen und damit Farbsäume (siehe Abbildungsfehler) zur Folge haben. Auch ein Augenzittern (Nystagmus) kann durch eine Prismenbrille korrigiert werden.

Prismenfolie
Alternativ zur Prismenbrille kann das Aufbringen einer Prismenfolie auf das Brillenglas die gleiche Wirkung erzielen. Dies ist zwar nicht der Regelfall, hat aber gegenüber der Prismenbrille Vorteile: Zunächst kann die Folie wieder einfach vom Glas gelöst werden, außerdem entfällt das Gewicht einer Prismenbrille, das je nach Höhe der Prismendioptrien recht hoch ausfallen kann. Wie auch bei der Prismenbrille hängt die Stärke der Folie vor allem mit dem Schielwinkel zusammen. Die Dauer der Behandlung mit einer Prismenfolie ist unterschiedlich und richtet sich nach dem Beschwerdebild. Es kann auch vorkommen, dass am Anfang der Behandlung Lichtreflexe auftauchen, die nach einer kurzen Eingewöhnungszeit wieder verschwinden. Bei der Behandlung von Erwachsenen kann es auch dazu kommen, dass Linien anfangs gewölbt aussehen. Dies legt sich jedoch ebenfalls nach ein paar Tagen.