Lichtwellen und Leuchtturmlinsen

  • 10. July 2015

Im neuen Rätsel von Physik in unserer Zeit geht es um einen Physiker, der eine spezielle Art von Linsen erfand. Wir verlosen drei Buchpreise.  

Kein Tageslichtprojektor kommt ohne sie aus: spezielle Linsen, die dank einer genialen Idee des Gesuchten leicht und dünn sind. Der Trick besteht darin, die bauchige Linse in feine Ringe zu zerlegen. Mit der entstehenden konzentrischen Treppenstruktur lässt sich nicht nur Material und Masse sparen, man kann auf diese Weise sogar Linsen aus Kunststoff pressen – zum Beispiel zu billigen Lupen, die so flach sind, dass man sie zwischen Buchseiten packen kann.

An Anwendungen dieser Art denkt der Gesuchte aber gar nicht, als er bei seinen optischen Experimenten auf die Idee mit den platten Linsen kommt – schließlich kommt durchsichtiges Plastik auch erst mehr als hundert Jahre nach seinem Tod auf den Markt. Er baut stattdessen Linsen für Leuchttürme.

Als Sohn eines Architekten und als Absolvent der École Polytechnique und der École des Ponts et Chaussées ist er Fachmann für solche erfinderischen Tätigkeiten. Als Ingenieur plant er Straßen und Pässe in der Vendée und in den französischen Alpen. Doch dann kommt Napoleon nach seinem Abgang überraschend nochmals an die Macht, und der Gesuchte fällt in Ungnade: Er hatte sich zwischenzeitlich auf die Seite der Bourbonen geschlagen; obendrein gehört sein Elternhaus einer katholischen Sekte an. So muss er kurzzeitig vom Ersparten leben und sich ein Hobby suchen, bis er wieder als Ingenieur unterkommt.

Doch es ist die Wellennatur des Lichtes, die ihn reizt. Zwölf Jahre lang, bis zu seinem frühen Tod, wird er die Lichtbrechung, die Doppelbrechung, die Interferenz polarisierten Lichtes und andere optische Phänomene genauestens unter die Lupe nehmen, um zu beweisen, dass Licht eine Welle und kein Korpuskelstrom ist. Dabei arbeitet er zu Anfang, ohne die entscheidende wissenschaftliche Literatur seiner Zeit zu kennen: Huygens' oder Youngs Werke lernt er erst später kennen. In Heimarbeit erklärt er Interferenzmuster durch die Überlagerung von Wellen und führt das Konzept der „Elementarwellen“ ein, wie es heute noch gelehrt wird. Schließlich kann er befriedigt vermerken: „Ich denke, ich habe bewiesen, dass sich Licht durch die Wellenbewegungen einer unendlich feinen Flüssigkeit im Raum verbreitet. Das ist der Schluss, auf den all meine Bemühungen abzielten.“

Im Jahr 1819 erhält er dafür den großen Preis der französischen Académie des Sciences. Auf dem Gipfel seines größten Erfolges erkrankt er jedoch an Tuberkulose und stirbt mit 39 Jahren. In dem Namen der Linsenart und einer Reihe von optischen Formeln lebt sein Name fort.

Andreas Loos, FU Berlin

Wer war der Physiker, der die neue Art von Linsen erfand? Schreiben Sie die Lösung auf eine Postkarte an: Physik in unserer Zeit, Wiley-VCH, Boschstraße 12, 69469 Weinheim, oder per Email an: thomas@buehrke.com. Absender bitte nicht vergessen! Einsendeschluss ist der 15.8.2015. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Wir verlosen drei Exemplare des Buches Physik ohne Ende von Jörg Hüfner und Rudolf Löhken.

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