Man kann die Brechung einsetzen um Lichtstrahlen gezielt zu lenken. Hierzu verwendet man Linsen, die man in die beiden Grundformen der Sammel- und der Zerstreuungslinsen unterteilen kann.

	Linsenformen - die Grundtypen

Bei den meisten Linsen handelt es sich um "sphärische Linsen". Dies bedeutet, dass es sich bei deren konkaven oder konvexen Oberflächen um Kugelflächensegmente handelt. Die Herstellung derartiger Linsen ist relativ einfach, da beispielsweise eine konvexe Sammellinse perfekt in einen konkaven Schleifkörper mit gleicher Krümmung passt und sich beide Elemente problemlos gegeneiander für den Schleifprozess bewegen lassen.

	Die wichtigsten Größen und Bezugspunkte einer sphärischen Linse

Die obige Darstellung zeigt den sehr einfachen Fall einer "dünnen" Sammellinse. In der Praxis ist die Situation häufig deutlich komplizierter. Ab einer bestimmten Linsendicke kommt man beispielsweise nicht mehr mit nur einer Hauptebene aus. Diese Linsen besitzen dann für die einfallenden und die austretenden Strahlen jeweils eine Hauptebene. Für unsere Zwecke einer eher modellhaften Betrachtung reicht aber der vereinfachende Fall mit nur einer Hauptebene aus.

In diesem "Pfad durch die Lichtmikroskopie" werden folgende Regeln verwendet:

• Strecken werden mit Kleinbuchstaben gekennzeichnet.
• Punkte werden mit Großbuchstaben versehen.
• Winkel sind mit griechischen Buchstaben gekennzeichnet.
• Strecken, Punkte und Winkel im Bildraum werden mit einem (') versehen.
• Die Lichtrichtung verläuft von wenigen deutlich erkennbaren Ausnahmen abgesehen von links nach rechts oder von unten nach oben.
• Strecken werden von ihrem Bezugspunkt immer in Lichtrichtung gemessen. Bei der obigen Darstellung ist der Bezugspunkt der Brennweiten der Hauptpunkt. Da f' in der Lichtrichtung verläuft hat diese Strecke einen positiven Wert. Die Strecke für f läuft dagegen nach links gegen die Lichtrichtung und hat einen negativen Wert.

Die Bildentstehung durch eine Linse läßt sich zeichnerisch leicht durch die Verwendung der so genannten "Konstruktionsstrahlen" (Parallel-, Zentral-, und Brennstrahl) darstellen. Der Verlauf dieser Strahlen folgt einfachen Regeln, die man sich leicht merken kann. Prinzipiell benötigt man für die Bestimmung des Bildortes nur jeweils zwei dieser Konstruktionsstrahlen, da deren Schnittpunkt immer am Bildort liegt.

	Bildentstehung bei der Sammellinse

Die dargestellte Bildentstehung bei der Sammellinse ist einfach und intuitiv zu verstehen. Das Bild rechts von der Linse entsteht einfach am Vereinigungspunkt der Konstruktionsstrahlen und kann dort auch z.B. auf einem Blatt Papier aufgefangen werden. Man spricht hierbei von einem "reellen Bild". Bei einer Zerstreuungslinse erschließt sich der Abbildungsprozeß längst nicht so einfach, da sich die von einem Objektpunkt kommenden Strahlen rechts von der Linse nicht schneiden. Hier streben die Strahlen durch die Zerstreuungswirkung der Linse im Gegenteil verstärkt auseinander. Dennoch läßt sich auch hier ein Schnittpunkt der Konstruktionsstrahlen als Bildort ermitteln. Man erhält diesen, indem man die gebrochenen Strahlen rückwärts verlängert. Aus der Perspektive rechts von der Linse scheinen die Strahlen dann von diesem (Bild)Punkt zu kommen. Im Gegensatz zur Sammellinse entsteht natürlich kein reelles Bild, das auf einer Projektionsfläche aufgefangen werden kann. Es handelt sich vielmehr um ein "virtuelles Bild", das im Falle der Zerstreuungslinse verkleinert ist.

	Bildentstehung bei der Zerstreuungslinse

Abschließend soll nochmals verdeutlicht werden, dass Lichtstrahlen lediglich eine Hilfsvorstellung sind um den Weg von Lichtwellen einfach und handhabbar darstellen zu können.

	Lichtwellen und Lichtstrahlen beim Weg durch eine Sammellinse