Benutzer:Peter.bree

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Aufgabenstellung

Baue ein Modell eines astronomischen Fernrohrs auf. Untersuche wie dessen Teile zusammenwirken.

Vorbetrachtungen

Theoretische Grundlagen

Fernrohre werden verwendet um Bilder von weit entfernten Gegenständen zu erzeugen. Dabei handelt es sich um optische Geräte, welche aus unterschiedlichen Linsen bestehen. Zu diesen Linsen gehören Okular und Objektiv. Wenn sich der Abstand dieser Linsen verändert kann ein scharfes vergrößertes Bild entstehen.

Versuchsaufbau/Schaltplan

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Verwendete Geräte

• Optische Bank
• Schirm
• Linse auf Reiter, f= +100mm
• Linse auf Reiter, f= +50mm
• Messband
• Kerze (Teelicht)
• Feuerzeug
• Erdmodell
• Reiter für Optische Bank

Durchführung

Beschreibung der Versuchsdurchführung

Aufbau Das Maßband liegt in der optischen Bank und die Reiter sind an der optischen Bank befestigt. Der Schirm wird auch befestigt, dann werden die Linsen in einen Gewissen Abstand befestigt. Außerdem wird der Gegenstand an der Optischen Bank befestigt

Durchführung Beim durchführen des Experiments, wird die Linse verschoben bis ein scharfes Bild der Flamme auf dem Schirm. Danach wird die Modellerde befestigt. Daraufhin wird der Schirm mit einer Linse ersetzt. Darauf folgen eventuelle Justierungen der Linsen. Zum Schluss werden die Abstände der Linsen zum Erdmodell gemessen.

Beobachtung/Messwertaufnahme

Beobachtung Kerze

Die Flamme der Kerze ist auf dem weißen Schirm umgekehrt und seitenverkehrt.

Beobachtung Erdmodell

Beim Durchschauen durch das Okular (f= +50mm) sieht man einen vergrößertes, seitenverkehrtes Bild des Erdmodells

Link: YouTube:Modell eines Fernrohrs - Experiment

Informationen zum Video

Experiment Nr.:	54
Veröffentlicht am:	22.10.2017
Dateiname:	54.mp4
Länge:
Maximale Dateigröße:
Videoqualität:	SD, HD, 2k
Lizenz:	CC0 1.0 Universell (CC0 1.0) Public Domain Dedication

Auswertung

Messwertaufnahme

Abstand zwischen Objektiv und Okular: s= 24,4cm.

Abstand von Objektiv zu Erdmodell: s= 22,3cm.

Erklärung

In das Objektiv (Sammellinse, f= +100mm) des Fernrohrs treten die von dem Erdmodell ausgehenden Strahlen ein. Dabei entsteht hinter der Linse ein verkleinertes, seitenvertauschtes, umgekehrtes, reelles Bild. Dieses wird als Zwischenbild bezeichnet. Durch das Okular (Sammellinse, f= +50mm) wird das Zwischenbild, wie bei einer Lupe, vergrößert. Es entsteht ein vergrößertes, virtuelles Bild. Insgesamt sieht man deshalb ein vergrößertes, seitenvertauschtes, umgekehrtes, virtuelles Bild des Erdmodells unter einem größeren Sehwinkel als demjenigen, unter dem man es ohne das Fernrohrmodell sehen würde.

Fehlerbetrachtung

Chromatische Aberration

Am Rand der Linsen wurde Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen verschieden stark in seine spektralen Bestandteile aufgespalten. Dadurch entstehen Farbsäumen am Bildrand.

Seitenvertauschtes und umgekehrtes Bild

Durch den Strahlenverlauf des Lichts durch die beiden Sammellinsen (Okular, Objektiv) entsteht ein seitenverkehrtes Bild. Bei astronomischen Beobachtungen stellt dieser Fehler kein Problem Problem dar.