Bildentstehung bei Sammellinsen - Schülerexperiment - Experiment: Unterschied zwischen den Versionen
Bildentstehung bei Sammellinsen - Schülerexperiment - Experiment (Quelltext anzeigen)
Version vom 4. Juli 2021, 12:09 Uhr
, vor 2 Jahren→Messwertaufnahme
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Je nachdem wo sich unser zu abbildener Gegenstand vor unserer Sammellinse befindet wird unser Bild entsprechend vergrößert oder verkleinert. Man spricht in diesem Zusammenhang von der sogenannten Gegenstandsweite. Unser Gegenstand kann sich innerhalb der einfachen, zwischen der einfachen und doppelten und außerhalb der doppelten Brennweite unserer Sammellinse befinden. Wenn sich unser Gegenstand außerhalb der doppelten Brennweite befindet, wird unser Bild zwischen der einfachen und doppelten Brennweite bildseitig verkleinert reeell abgebildet. Befindet sich unser Gegenstand zwischen der einfachen und doppelten Brennweite so wird unser Bild vergrößert und außerhalb der doppelten Brennweite
▲Je nachdem wo sich unser zu abbildener Gegenstand vor unserer Sammellinse befindet wird unser Bild entsprechend vergrößert oder verkleinert. Man spricht in diesem Zusammenhang von der sogenannten Gegenstandsweite. Unser Gegenstand kann sich innerhalb der einfachen, zwischen der einfachen und doppelten und außerhalb der doppelten Brennweite unserer Sammellinse befinden. Wenn sich unser Gegenstand außerhalb der doppelten Brennweite befindet, wird unser Bild zwischen der einfachen und doppelten Brennweite bildseitig verkleinert reeell abgebildet. Befindet sich unser Gegenstand zwischen der einfachen und doppelten Brennweite so wird unser Bild vergrößert und außerhalb der doppelten Brennweite reeell abgebildet.
Hinweis: Durch die Sammelwirkung von Linsen können Glasscherben und ähnliche Glaskörper wie Brenngläser wirken, da sich im Brennpunkt dieser Körper alle parallel Strahlen sammeln, entsteht dort eine hohe Temperatur, die zum Entzünden brennbarer Stoffe führen kann (Brandgefahr).
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===Versuchsaufbau/Schaltplan===
[[File:
===Verwendete Geräte===
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7.Anschließend ist der Schirm so auszurichten (vorsichtig den Schirm nach vorne und hinten schieben), das unser Lochmuster deutlich und scharf abgebildet wird.
8.Jetzt kannst du die Bildweite (Abstand der Sammellinse zum Schirm) und die Länge des horizontalen Lochschenkels messen.
Erhöhe die Gegenstandsweite auf 25cm. Dann müsstest du bei einer Bildweite von ca. 40-45cm eine Länge (bei scharfer Abbildung) von 2,5cm erhalten.▼
===Beobachtung/Messwertaufnahme===
bzg. Position
Messwerte :
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Länge des Lochschenkels: l = 7cm
bzg. Position
Messwerte :
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bzg. Position
Messwerte :
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Bildweite s‘: = 22cm
Länge des Lochschenkels:2,5cm
▲6.Nun verändern wir die Gegenstandsweite s auf einen Wert von 20cm und richten danach den Schirm wieder aus, damit das neue Bild wieder scharf abgebildet wird. Danach ermitteln wir wieder alle relevanten Werte .
▲7.Wenn du möchtest, kannst du den Versuch nochmals unter veränderten Werten durchführen.
▲Erhöhe die Gegenstandsweite auf 25cm. Dann müsstest du bei einer Bildweite von ca. 40-45cm eine Länge (bei scharfer Abbildung) von 2,5cm erhalten.
===Video===
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===Weitere Fotos===
==Auswertung==
===
===Erklärung===
1.Versuch: Bei diesem Versuch betrug die Gegenstandsweite 15cm und unser Bild war mit einer Länge von 7cm deutlich gegenüber der Länge des Lochmuster vergrößert. Demnach war unsere bewegliche Sammellinse so ausgerichtet, dass sich unser Gegenstand (Lochblende) zwischen der einfachen und doppelten Brennweite der Sammellinse befand. Somit ist ein vergrößerstes Bild entstanden.Die gemessende Bildweite von 36,5cm bestätigt zusätzlich , dass sich das Bild außerhalb der doppelten Brennweite bildseitig befand.
2.Versuch: Bei diesem Versuch haben wir die Gegenstandsweite um 5cm vergrößert, somit hat sich vermutlich die Position unserer Lochblende entscheiden verändert. Da die Bildlänge nur noch 3,5cm beträgt hat sich das Bild verkleinert. Die Lochblende muss sich der doppelten Brennweite genähert haben. Es wäre auch möglich, dass diese sich ziemlich genau dem zweifachen Brennpunkt genährt hat. Diese Vermutung ist darin begründet, das die Gegenstandsweite von 20cm fast der Bildweite von ca. 22cm entspricht. Demnach könnte die Brennweite der Linse bei ca.
3.Versuch: Bei diesem Versuch liegt die Vermutung sehr nah, das sich nun die Lochblende außerhalb der doppelten Brennweite der Linse gegenstandsseitig befand, weil die Länge des Schenkels der Lochblende mit nur 2,5cm ,also deutlich verkleinert abgebildet wurde. Demnach müsste sich das Bild zwischen der einfachen und doppelten Brennweite der Linse bildseitig befinden.
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Fehlerbetrachung:
Damit man scharfe Abbildungen erhält, muss man die Lichtquelle (Lichtstrahlen) Linse und Schirm in der Form ausrichten, das sie eine optische Achse bilden, damit die Strahlen möglichst parallel und gebündelt senkrecht zur Linsenachse auftreffen.
Somit werden auch die gebrochenen Strahlen senkrecht zum Schirm auftreffen und scharfe Abbildungen werden ermöglicht. Ansonsten kann das Bild verzerrt und ungenau abgebildet werden. Eventuell ist ein „scharf stellen“ des Bildes nicht möglich. Eine Leistungstarke Lichtquelle, saubere Linse und ein weißer Schirm sorgen für deutliche Abbildungen. Sinnvoll kann es auch sein, wenn man die Umgebung etwas abdunkelt, damit die Abbildungen deutlich sichtbar sind.Eine weitere Fehlerquelle ist das positionieren der Linse und des Schirmes. Erst wenn die Abbildung ihre maximale
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