Optik - Sammellinse, Physikübungen

Begriffe der Abbildung, reales und virtuelles Bild, Je-desto-Aussagen - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)

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  • Bilderzeugung bei einer dünnen Sammellinse
    Begriffe:

    • Die optische Achse oA geht durch den Mittelpunkt der Linse und steht senkrecht auf der Linsenebene.
    • Die Linsenebene m geht durch den Mittelpunkt der Linse und steht senkrecht auf der optischen Achse.
    • Im Brennpunkt F bündelt die Linse parallel einfallende Lichtstrahlen.
    • Die Brennweite f ist umso kürzer, je stärker die Linse gekrümmt ist.
    • Die Gegenstandsgröße G ist die Höhe des Gegenstands.
    • Die Gegenstandsweite g ist der Abstand des Gegenstands zur Linsenebene.
    • Die Bildgröße B ist die Höhe des scharfen Abbilds des Gegenstands.
    • Die Bildweite b ist der Abstand des scharfen Abbilds zur Linsenebene.

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Bilderzeugung bei einer dünnen Sammellinse
Begriffe:

  • Die optische Achse oA geht durch den Mittelpunkt der Linse und steht senkrecht auf der Linsenebene.
  • Die Linsenebene m geht durch den Mittelpunkt der Linse und steht senkrecht auf der optischen Achse.
  • Im Brennpunkt F bündelt die Linse parallel einfallende Lichtstrahlen.
  • Die Brennweite f ist umso kürzer, je stärker die Linse gekrümmt ist.
  • Die Gegenstandsgröße G ist die Höhe des Gegenstands.
  • Die Gegenstandsweite g ist der Abstand des Gegenstands zur Linsenebene.
  • Die Bildgröße B ist die Höhe des scharfen Abbilds des Gegenstands.
  • Die Bildweite b ist der Abstand des scharfen Abbilds zur Linsenebene.
Bilder und Beziehungen der Größen:
    Reelles Bild bei g > f:
    • Bild ist umgekehrt und seitenverkehrt.
    • Kann man z.B. mit Schirm/Scheibe auffangen.
    • Je größer g, desto kleiner b und B.
    • Je größer f, desto größer b und B.
    • Bei g = 2f ist g = b und G = B.
    Virtuelles Bild bei g < f:
    • Bild ist aufrecht und seitenrichtig.
    • Kann man nicht auffangen. Nutzt man bei der Lupe.
    • Je größer g, desto größer b und B.
    • Je größer f, desto kleiner b und B.
Beispiel
Entscheide, ob das Bild richtig oder falsch ist. Wähle bei falsch alle passenden Gründe aus.
graphik
▇ richtig
▇ falsch, weil das Bild …
▇ zu nahe an der Linse ist.
▇ zu weit weg von der Linse ist.
▇ zu groß ist.
▇ zu klein ist.
▇ nicht auf dem Kopf steht.
▇ auf der falschen Seite der Linse ist.
▇ unterhalb der optischen Achse liegt.
▇ oberhalb der optischen Achse liegt.