Optische Linsen: Unterschied zwischen den Versionen
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| + | Bild:Sammellinse Strahlengänge Lichtbündel Parallel.png|Eine Sammellinse bündelt parallel zur optischen Achse einfallendes Licht im Brennpunkt.<br>Der Abstand zwischen Mitte der Linse und Brennpunkt heißt Brennweite. | ||
| + | Bild:Sammellinse Strahlengänge Lichtbündel Brennpunkt.png|Vom Brennpunkt ausgehende Lichtstrahlen werden parallel zur optischen Achse gebrochen. | ||
| + | Bild:Sammellinse Strahlengänge Konstruktion g größer f.png|Der Mittelpunktstrahl wird durch die Linse nicht verändert.<br>Der zur optischen Achse parallele Strahl wird zum Brennpunktstrahl.<br>Der Brennpunktstrahl wird zum achsenparallelen Strahl. | ||
| + | Bild:Sammellinse Strahlengänge Konstruktion g kleiner f.png|Ist die Lichtquelle weniger als die Brennweite entfernt, bleibt das Lichtbündel divergent.<br>Das Licht scheint von einem weiter entfernten Punkt zu kommen. | ||
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Version vom 11. Mai 2020, 02:19 Uhr
Inhaltsverzeichnis
Versuch: Brennweite und Brechkraft einer Lupe oder Brille
- Aufbau
- Man hält eine Lupe oder eine Brille für Weitsichtige Menschen in das Licht der Sonne oder einer weit entfernten, hellen Lampe. Das Licht fällt auf eine Wand, den Boden oder ein Stück Papier.
- Beobachtung
- Die Linse erzeugt einen hellen Fleck auf der Wand oder dem Papier. Je nachdem wie groß der Abstand zwischen Linse und Papier ist, sieht der Fleck anders aus:
- Bei einer bestimmten Entfernung kann man ein kleines Bild der Sonne / der Lampe sehen.
- Ist die Entfernung zu groß oder zu klein, "verschwimmt" das Bild immer mehr.
- Folgerung
- Der "passende" Abstand zwischen Linse und Papier wird Brennweite genannt. Je stärker die Linse gewölbt ist, desto größer ist die Brechkraft der Linse und desto kleiner die Brennweite. Die Brennweite gibt man in Metern (oder Centimetern) an. Die Brechkraft ist der Kehrwert der Brennweite, sie wird in Dioptrien angegeben.
| Brennweite | Brechkraft |
|---|---|
| \(1\,\rm m\) | \(1\,\rm Dpt\) |
| \(0{,}5\,\rm m= \tfrac{1}{2}\,\rm m\) | \(\tfrac{1}{0{,}5\,\rm m} = 2\,\rm dpt\) |
| \(0{,}333\,\rm m = \tfrac{1}{3}\,\rm m\) | \(\tfrac{1}{0{,}333\,\rm m} = 3\,\rm dpt\) |
| \(0{,}25\,\rm m= \tfrac{1}{4}\,\rm m\) | \(\tfrac{1}{0{,}25\,\rm m} = 4\,\rm dpt\) |
| \(0{,}67\,\rm m\) | \(\tfrac{1}{0{,}67\,\rm m} = 1{,}5\,\rm dpt\) |
Animation: Der Strahlengang einer Sammellinse
Einzelstrahl: Die Kerze sendet Licht in alle Richtungen aus.
- Am orangenen Punkt kann man den Strahl bewegen.
Lichtbündel: Nur das Licht durch die Linse wird gezeichnet.
Besondere Strahlen: braucht man, um den Verlauf des Lichtbündels zu zeichnen.
- Mit den unbeschrifteten Schiebereglern kann man die Kerze bewegen.
- Die Brechkraft der Linse wird durch die Brennweite eingestellt.
Erklär-Video zur Animation
Der Strahlengang bei Sammellinsen
Eine Sammellinse bündelt parallel zur optischen Achse einfallendes Licht im Brennpunkt.
Der Abstand zwischen Mitte der Linse und Brennpunkt heißt Brennweite.
Vom Brennpunkt ausgehende Lichtstrahlen werden parallel zur optischen Achse gebrochen.
Der Mittelpunktstrahl wird durch die Linse nicht verändert.
Der zur optischen Achse parallele Strahl wird zum Brennpunktstrahl.
Der Brennpunktstrahl wird zum achsenparallelen Strahl.
Ist die Lichtquelle weniger als die Brennweite entfernt, bleibt das Lichtbündel divergent.
Das Licht scheint von einem weiter entfernten Punkt zu kommen.
