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Die Kollimation (lat. collimare, abgewandelt von collineare: „in gerader Linie führen“) bezeichnet in der Optik die Parallelrichtung von divergenten Lichtstrahlen. Die zugehörige Linse heißt Kollimator oder Sammellinse.

Kollimation durch eine einfache Sammellinse. Das Licht einer Punktquelle wird durch die Sammellinse in ein paralleles Strahlenbündel gewandelt.

Eine sogenannte Autokollimation liegt dann vor, wenn sich hinter dem Kollimator ein Spiegel befindet und die Lichtstrahlen durch dieselbe Linse reflektiert werden. Das Bild bleibt auch dann scharf, wenn die Lage des Spiegels verschoben wird. Die Kollimationsachse ist die durch das Fadenkreuz bestimmte Visier- und Absehlinie des Fernrohrs.

In der Messtechnik bedeutet Kollimation, dass der wirkliche Wert einer gemessenen Größe mit der am Messinstrument abgelesenen Angabe genau übereinstimmt. Ist diese Übereinstimmung nicht vorhanden, so ist das Instrument mit einem Kollimationsfehler behaftet, der beseitigt oder seiner Größe und Lage nach genau bestimmt werden muss, damit man ihn bei jeder einzelnen Messung in Rechnung stellen kann.

Eine Sonderform besonders parallel geführten Lichts stellt der Laser dar.

Licht, welches bei der Ablenkung von auf relativistische Geschwindigkeit beschleunigten Elektronen in einem Synchrotron erzeugt wird, ist ebenfalls hoch parallel ausgerichtet.

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