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Die Abbildung mit Linsen - besondere Strahlen.

Sammellinse und Zerstreuungslinse im Vergleich.


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Beginne erst mit der Arbeit, wenn im jedem Feld der Applets eine Linse (im Schnitt) mit Strahlen zu sehen ist.


Sammellinse

Achsenparallel
Mittelpunktstrahl
Brennpunktstrahl
 

Zerstreuungslinse

Achsenparallel
Mittelpunktstrahl
Brennpunktstrahl
 

Fragen / Aufgaben:

1.) Der Achsenparallelstrahl.

Zunächst ist nur der Achsenparallelstrahl (blau) gezeichnet.

Vor der Linse:

  • Wie verläuft er vom Gegenstand (Pfeil) zur Linse?
  • Gibt es hierbei einen Unterschied zwischen Sammellinse und Zerstreuungslinse?

Hinter der Linse:

  • Wie verläuft der Strahl bei der Sammellinse weiter?
  • Wie verläuft er bei der Zerstreuungslinse weiter?
  • Wo scheint der Strahl bei der Zerstreuungslinse her zu kommen?
  • Durch welche Brennpunkte verlaufen die Strahlen bei den beiden Linsenarten?

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2.) Der Mittelpunktstahl - ist einfach.

Klicke beide Auswahlboxen bei "Achsenparallel" an, damit die blauen Strahlen ausgeblendet werden.
Klicke danach beide"Mittelpunktstrahlen" (grün) an.


Nur die Auswahlkästchen bei "Mittelpunktsstrahl"sollten aktiv sein.

  • Wie verlaufen die Mittelpunktsstrahlen?
  • Gibt hierbei es einen Unterschied zwischen beiden Linsenarten?

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3.) Der Brennpunktstrahl.

Klicke die Auswahlboxen bei "Mittelpunktsstrahl" an, damit die grünen Strahlen ausgeblendet werden.
Klicke danach die "Brennpunktstrahlen" (rot) an.


Nur die Auswahlkästchen bei Brennpunktsstrahl sollten aktiv sein.

  • Durch welchen Brennpunkt verläuft der "Brennpunktstrahl" bei der Sammellinse?
  • Durch welchen Brennpunkt verläuft er bei der Zerstreuungslinse?
  • Wie verlaufen die Strahlen jeweils hinter der Linse?

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4.) Wo entsteht das Bild?

Um herauszufinden, wo das Bild entsteht, benötigt man mehr als einen Strahl. Da der Mittelpunktstrahl besonders einfach sit, wählen wie ihn auf jeden Fall!. Als zweiten Strahl bietet sich der Achsenparallelstrahl an.

Klicke nun bei beiden Applets die Auswahlkästchen bei "Achsenparallelstrahl" und "Mittelpunktstrahl" an.. Stelle als Gegenstandsweite g bei beiden Applets 20 cm ein.

  • Auf welcher Seite der Linse entsteht das Bild bei der Sammellinse?
  • Auf welcher Seite der Linse entsteht das Bild bei der Zerstreuungslinse?
  • Sind die Bilder aufrecht oder "auf dem Kopf"?

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5.) Bei der Sammellinse ist das Bild nicht immer reell !

Wähle bei der Sammellinse (linkes Applet) nun eine Gegenstandsweite g, die kleiner als die Brennweite f ist, also z.B. 6 cm. (linker Regler Gegenstandsweite).

Verlauf der Strahlen rechts von der Linse (Beobachtungsrichtung).

  • Wie verlaufen der blaue und der grüne Strahl rechts von der Linse (bei beiden Applets)?
  • Sind die Strahlen konvergent(laufen zusammen) oder divergent (streben auseinander)?

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Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beiden Bilder.

Vergleiche die beiden Bilder.

  • Sind sie aufrecht oder "auf dem Kopf"?
  • Vergleiche jeweils die Größe des Bildes mit der des Gegenstandes!
  • Wie liegen Gegenstand, Bild und Linse zueinander?

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6.) Verändern der Gegenstandsweite.

Verschiebe nun jeweils den Gegenstand mit dem Regler Gegenstandsweite g.

  • Wie verändert sich die Bildgröße bei der Sammellinse, wenn man den Gegenstand immer näher an die Linse heranrückt?
  • Wie ist das bei der Zerstreuungslinse?

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Physlets am Davidson College

Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets von Wolfgang Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA (externer Link  Copyright Hinweise)
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