Die Lochkamera / Das Lochauge: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 1. Mai 2020, 15:18 Uhr

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  Während der Klassenarbeit erscheinen seltsame Flecken auf dem Boden...

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  ...während sich draussen der Mond vor die Sonne schiebt.

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  Ein Küchensieb wirft einen ungewöhnlichen Schatten.

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  Dieser Nautilus hat ein Lochauge.

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  Eine "Camera Obscura" kennt man schon sehr lange.

Der Bau einer Lochkamera

Mit der fertigen Lochkamera kann man gut beleuchtete, helle Gegenstände auf einem Bildschirm sehen.
Idealerweise scheint gerade die Sonne und man kann raus gehen. In Innenräumen sieht man nur helle Lampen gut.

Material

• ein länglicher Karton, ca. 40cm x 15cm x 15cm oder zwei gleich große Kartons
• Butterbrotpapier (Transparentpapier)
• etwas Alufolie
• schwarzen Stift oder schwarze Farbe
• Schere (oder scharfes Messer)
• Klebstoff (Klebstift, Flüssigkleber, Heißklebepistole)
• Tesafilm
• Kreppklebeband
• eine Nadel oder einen anderen spitzen Gegenstand

Arbeitsanleitung

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  Die Kiste sollte etwas länglich und möglichst lichtundurchlässig sein. Am besten mit dunkler Farbe (schwarz, dunkelblau,...)
  Von diesen hier ist die dunkelblaue gut geeignet oder die orangene, weil die Pappe so dick ist.
  Ich habe trotzdem die kleine weiße genommen :o

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  Butterbrotpapier (als Tüte), Alufolie, Klebstoff (Stift/flüssig/Pistole) , Tesafilm, Kreppband, Schere (oder Messer)

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  (1) Die Kiste an der langen Seite mit Schere (oder Messer) halbieren. (Bei zwei gleich großen Kartons jeweils eine Seite wegschneiden.)
  
  Vorsicht mit dem scharfen Messer! Lieber von einem Erwachsenen helfen lassen! Ich war deswegen mit meiner Tochter schon in der Notfallaufnahme: 4 Stunden warten, Betäubungsspritze in die Hand, dann genäht. Das ist nicht lustig!

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  (2) Bei beiden Hälften die Deckel gut verkleben. Wichtig: Warten, bis der Kleber trocken ist!

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  (3) Eine der beiden Hälften längs halbieren.

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  (4) Und mit ca. 0,5cm Überlappung (1cm bei größeren Kisten) wieder zusammenkleben.

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  Dadurch wird diese Hälfte etwas schmaler und passt in die andere Hälfte hinein!

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  Zusätzlich mit Tesafilm verbinden. Warten bis der Kleber trocken ist!

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  (5) Die schmalere Hälfte wird der Bildschirm. Dazu ein rechteckiges Loch hineinschneiden.

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  Dabei einen Rand von ca. 1cm stehen lassen.

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  (6) Die andere Hälfte wird die Vorderseite.

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  Dort wird ein ca. 2 x 2 cm großes Loch in die Mitte geschnitten.

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  (7) Alle Innenseiten (am besten auch Außenseiten) schwarz anmalen. Das geht auch mit Wasser-/Acryl-/Tapetenfarbe und muss kein Filzstift sein.
  Hat man jetzt einen dunklen oder dicken Karton, hat man weniger Arbeit.

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  (8) Mit dem Butterbrotpapier wird das große Loch an der schmaleren Hälfte wieder zugeklebt.

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  Dazu das Butterbrotpapier auf den Tisch legen und die halbe Kiste festkleben.

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  Butterbrotpapier mit einem Rand von ca. 2cm abschneiden...

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  ...und an den Seiten zusätzlich mit Tesafilm befestigen. Der Bildschirm ist fertig!

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  (9) Das ca. 2x2 cm große Loch wird mit einem Stück Alufolie...

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  ...und Kreppklebeband wieder verschlossen.

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  (10) In die Alufolie kommt ein ca. 1mm großes Loch, die Blende.

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  (11) Die Lochkamera ist fertig!

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  Schiebe den Bildschirm (Butterbrotpapier) in die andere Hälfte mit der Blende (Loch).

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  Hier schaust du hinein!

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  Die Hände verhindern, dass Licht von der Seite hineinkommt!

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  Am besten noch mit einer Jacke drüber.

Gebrauchsanleitung

Die Kamera mit der Blende gegen ein helles Objekt richten und den Bildschirm beobachten.

Es ist wichtig, dass auf den Bildschirm nur das Licht der Blende trifft. Licht, das von der anderen Seite auf den Bildschirm fällt, stört! Deshalb am besten den Kopf in eine Jacke stecken, ganz abdunkeln und nur mit "dem künstlichen Auge" nach Draußen schauen!

Versuch: Die Lochkamera

Aufbau

1) Durch Hinein- und Herausziehen verändert man den Abstand zwischen Blende (Loch) und Bildschirm (Butterbrotpapier).

2) Aus Alufolie baut man Blenden verschiedener Größe: 1mm, 2mm, 4mm und probiert damit die Lochkamera aus.

Beobachtung

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Erklärung

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Animation

Die Animation veranschaulicht die Bildentstehung bei einer Lochkamera.

Die Kamera ist in der Mitte von der Seite zu sehen und rechts nebendran das Bild auf dem Schirm.

Mit den Reglern kann man die Gegenstandsweite b, die Bildweite b und die Größe der Lochblende einstellen.

Links

Lochkamera

• Video: Funktionsweise einer Lochkamera (Physik im Advent - PiA 2014 - Lösung 12 der Universität Göttingen auf youtube)
• Animation: Bildentstehung bei der Lochkamera (LEIFI Physik)
• Video: Ein Zimmer als Lochkamera (youtube: XTrBass)
• Bauanleitung1: Lochkamera in Röhrenform (Uranmaschine, Peter Lingemann, Münster (Westf.))
  • Bauanleitung2: Lochkamera in Röhrenform (LEIFI Physik)
  • Linse aus Kunststoff kaufen (Astromedia)
• Unterrichtsentwurf: Bildentstehung und Funktion des Auges (ZPG Biologie 2016)

Auge

• Video: Superaugen Szenenüberblick (Planet Schule: Wissenportal Sehen)

Verschiedene Augentypen in der Übersicht (Planet Schule Hintergrund: Der Sehsinn)

Arbeitsblatt Evolution des Auges

• Interaktive Lernseite zum Thema „Auge“ (Firma factum)