Seltsame Linsen im Alltag.


Nicht nur "richtige" Linsen erzeugen optische Bilder ihrer Umgebung, sondern auch alle "rundlichen" Körper, die aus lichtdurchlässigem Material bestehen!
Vielleicht hast du so etwas auch schon einmal im Alltag beobachtet, aber noch nie darüber nachgedacht.


Bewässerungskugel als Kugellinse.

Bewässerungskugel als Kugellinse

Um Pflanzen über einen längeren Zeitraum gleichmäßig Wasser zuzuführen, gibt es Bewässerungskugeln.
Sind diese Kugeln leer, kann man einfach durch sie hindurchsehen.

Wenn sie aber mit Wasser gefüllt werden, werden die Bewässerungskugeln auf einmal zu Kugellinsen.

Hier bekommen wir ein Bild, das auf dem Kopf steht.
Im Bild der Kugellinse ist die Computertastatur oben zu sehen.

Das Bild ist zudem seitenverkehrt.
Die grünen Sortierkästen sind im Original rechts vom Computerbildschirm, im Bild der Kugellinse aber links davon.

Solche Bewässerungskugeln erhält man in Bau- und Gartenmärkten.

Mit ihnen lassen sich schöne Experimente durchführen.
(Versucht man z.B. die Kugel wieder auszuleeren, hat man so seine liebe Mühe - warum wohl?)


Trinkglas als Zylinderlinse.

Vielleicht hast du auch schon einmal durch ein mit Wasser oder Bier gefülltes Trinkglas auf eine dahinterstehende Flasche geschaut?

Das gefüllte Trinkglas wirkt als Zylinderlinse und man kann einige interessante Beobachtungen machen.
Hier wurde ein mit Mineralwasser gefülltes Trinkglas vor einen Taschenrechner gestellt.

Reelles, seitenverkehrtes Bild

Die Zylinderlinse ist in der vertikalen Richtung (Achse des Trinkglases) nicht gekrümmt.
Daher kann sie oben und unten nicht vertauschen. Das Bild einer Zylinderlinse ist also aufrecht und nicht auf dem Kopf.
Beim Blick durch die Linse sind die weißen Zahlenfelder genauso unten, wie beim Taschenrechner selber auch.

Jedoch ist im Bild links und rechts vertauscht.
Die gelben Funktionstasten sind im Original rechts, im Bild erscheinen sie links.
Man sieht auch, dass im Bild die Beschriftung der Tasten seitenverkehrt ist.

Das Bild ist reell.

Noch näher heran - das Bild wird stark vergrößert

Hier wurde nun das Trinkglas noch etwas näher an den Taschenrechner gebracht.

In diesem Fall erhalten wir ein noch stärker vergrößertes Bild.
Die Mitteltaste wirkt richtig breit.

Weil der Blickwinkel bei dieser Aufnahme ein anderer als bei der Aufnahme darüber war, sieht man die Anzeige im Display nun auch durch die Flüssigkeit (Linse) und damit ebenfalls seitenverkehrt.

Auch bei dieser Aufnahmen war der Abstand Trinkglas - Taschenrechner (Gegenstandsweite g) noch ein klein wenig größer als die Brennweite f der Zylinderlinse.

Das Bild zeigt nur eine andere Vergrößerung.
Es ist ebenfalls seitenverkehrt und daher auch reell.

Noch näher heran.. Überrachung!

Das Trinkglas wird noch näher an den Taschenrechner herangerückt.

Nun ist der Abstand Trinkglas - Taschenrechner (Gegenstandsweite g) etwas kleiner als die Brennweite f.
Wir erleben eine Überraschung!

Plötzlich ist das Bild nicht mehr seitenverkehrt, sondern seitenrichtig!
Die Beschriftung der Tasten und Funktionstasten kann normal gelesen werden!

Dieses Bild ist virtuell.

Probiere diese Versuche Zuhause aus!
Du benötigst dazu lediglich ein zylinderförmiges Trinkglas, das du mit Wasser füllst, und einen Gegenstand.
Das sollte in jedem Haushalt aufzutreiben sein.


Das Landeswappen durch ein Weinglas betrachtet.

Die Löwen stehen Kopf - das Landeswappen durch ein Weinglas betrachtet

Statt eines zylinderförmigen Trinkglases kann man auch ein gefülltes Weinglas verwenden.
Das Weinglas wirkt aber wieder mehr wie eine Kugellinse (s.o.), so dass man etwas andere Bilder erhält.

Hier wurde das Landeswappen Baden-Württembergs durch ein Weinglas fotografiert.

Welche Eigenschaften hat das Bild, wie man es durch das Weinglas sieht?

Achte dabei auf die Löwen und den Schriftzug "Baden-Württemberg".
Achte auch auf den Hirsch (im Original links) und den Greif (im Original rechts). Wo findet man die beiden im Bild wieder?

Probiere es doch einfach einmal aus!!
(Es muss ja nicht unbedingt mit dem Landeswappen sein.)


Warum ist aber das Bild einmal seitenverkehrt einmal nicht?
Wovon hängt es ab, ob das Bild seitenverkehrt ist?


Diese Seite beantwortet die Frage.
Du kannst virtuell den Gegenstand gegenüber der Linse verschieben und sehen welche Auswirkungen dies hat.


Aufnahmen und Idee: Klaus-Dieter Grüninger, Landesbildungsserver