Optik - Sammellinse, Physikübungen

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

Hilfe
  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Setze die Schieberegler auf folgende Positionen: f = 2, g = 4 und G = 2. Wie unterscheidet sich das Bild der Aufgabenstellung von dem Bild der Simulation?
  • Wähle als Gegenstandsweite g etwa die Mitte des Gegenstands aus.
  • 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.
TIPP Beispiel-Aufgabe: Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe. Klicke dazu auf "Hilfe zu dieser Aufgabe" unterhalb der Aufgabe.
TIPP GeoGebra: Für diese Aufgabe steht dir GeoGebra zur Verfügung. Damit kannst du Konstruktionen direkt am Bildschirm durchführen. Klicke unten rechts auf das orange GeoGebra-Symbol, um die Aufgabe mit Hilfe von GeoGebra zu bearbeiten.

Klicke auf "Lösung mit GeoGebra". Arbeite mit der Simulation. Entscheide, ob das Bild rechts der Linse 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.
    GeoGebra
    GeoGebra
    Notizfeld
    Notizfeld
    Tastatur
    Tastatur für Sonderzeichen
    Kein Textfeld ausgewählt! Bitte in das Textfeld klicken, in das die Zeichen eingegeben werden sollen.
keine Berechtigung
Für diese Aufgabe steht dir GeoGebra zur Verfügung. Damit kannst du Konstruktionen direkt am Bildschirm durchführen.
  • Verschiebe die Schieberegler von g und G so, dass der Gegenstand zur Aufgabenstellung passt. Vergleiche dann das Bild der Simulation mit dem in der Aufgabenstellung.
  • Wenn du mit der Konstruktion fertig bist, scrolle zurück nach oben und gib bei der Aufgabe das passende Ergebnis ein.
Zum Ändern der Größe gestrichelte Linie ziehen
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.