Die Abbildung bei Linsen - besondere Strahlen.
(Zerstreuungslinse)

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

Fragen / Aufgaben:

1.) Der Achsenparallelstrahl.

Zunächst ist nur der Achsenparallelstrahl (blau) bei einer Zerstreuungslinse gezeichnet.

• Wie verläuft er vom Gegenstand (Pfeil) zur Linse?
• Wie verläuft er "hinter der Linse" (rechts) weiter?

Wähle nun im Auswahlfeld "Darstellung" (oben) die Einstellung "Zerstrueungslinse".

• Was ist gleich wie bei der Sammellinse?
• Was bei der Zerstreuungslinse anders?
• Durch welche Brennpunkte verläuft der Strahl jeweils?

 Nach oben zum Applet

2.) Der Mittelpunktstahl.

Klicke die Auswahlbox bei "Achsenparallel" an, damit der blaue Strahl ausgeblendet wird.
Klicke danach "Mittelpunktstrahl" (grün) an.

Nur das Auswahlkästchen bei Mittelpunktsstrahl sollte aktiv sein.

• Wie verläuft der Mittelpunktsstrahl?
• Macht es für diesen Strahl einen Unterschied, ob eine Sammellinse oder eine Zerstreuungslinse im Strahlengang steht?

 Nach oben zum Applet

3.) Der Brennpunktstrahl.

Klicke die Auswahlbox bei "Mittelpunktsstrahl" an, damit der grüne Strahl ausgeblendet wird.
Klicke danach "Brennpunktstrahl" (rot) an.

Nur das Auswahlkästchen bei Brennpunktsstrahl sollte aktiv sein.
Vergleiche wieder den Verlauf des Strahls bei der Sammellinse und bei der Zerstreuungslinse.

Sammellinse:

• Wie verläuft der Strahl zwischen Gegenstand und Linse?
• Warum heißt er "Brennpunktstrahl"?
• Wie verläuft er hinter der Linse?

Zerstreuungslinse:

• Warum darf man diesen Strahl hier auch "Brennpunktstrahl" nennen?
• Welchen Brennpunkt "peilt er an"?
• Wie verläuft der Strahl hinter der Linse?

 Nach oben zum Applet

4.) Wie sieht jeweils das Bild aus?

Klicke nun die Auswahlkästchen bei mehr als einem Strahl an.

Wähle zunächst wieder "Sammellinse" aus.

• Auf welcher Seite der Linse entsteht das Bild?
• Ist es aufrecht oder auf dem Kopf?

Wähle nun "Zerstreuungslinse" aus.

• Auf welcher Seite der Linse entsteht das Bild nun?
• Ist es aufrecht oder auf dem Kopf?
• Warum ist es ein "virtuelles Bild"?
  (Überlege, was passieren würde, wenn man einen Schirm an den Ort des Bildes bringt.)

 Nach oben zum Applet

5.) Die Größe des Bildes im Vergleich.

Wähle zunächst wieder "Sammellinse" aus

• Wie groß ist das Bild, wenn der Gegenstand sich gerade in doppelter Brennweite befindet (Stellung g=20 cm)?
• Wie verändert sich die Bildgröße, wenn der Gegenstand weiter von der Linse wegbewegt wird?
• Wie verändert sich die Bildgröße, wenn der Gegenstand näher an die Linse gebracht wird?

Wähle nun "Zerstreunungslinse" aus

• Vergleiche die Größe von Gegenstand und Bild, wenn der Gegenstand 20 cm (doppelte Brennweite) entfernt ist.
• Wie verändert sich die Bildgröße, wenn der Gegenstand weiter von der Linse entfernt wird / näher an die Linse gebracht wird?

Etwas zum Knobeln:

• Wo muss sich der Gegenstand bei der Sammellinse befinden, damit das Bild gerade halb so groß wie der Gegenstand ist?
• Wo muss er sich bei der Zersteuungslinse befinden?

Für helle Köpfe:

Beweise Dein Ergebnis auch allgemein mit Hilfe der  Linsengleichung.
Information: Man kann die Linsengleichung auch für Zerstreuungslinsen verwenden, wenn man die Brennweite der Linse negativ angibt. Die Sammellinse in der Simulation hat eine Brennweite von +10 cm die Zerstreuungslinse von -10 cm.

Diese Seite können Sie in Ihrem Unterricht auch ohne einen Internet-Zugang nutzen:

Sie müssen dazu die gepackte Datei (zerlinse.zip) herunterladen und in ein Verzeichnis entpacken.
Das Paket enthält die Internet-Seite und alle darauf befindlichen Bilder. Die nötigen Java-Achive sind ebenfalls enthalten.

Ihr Browser muss aber genauso für die Wiedergabe von Javascript und Java eingerichtet sein.

Die Datei herunterladen : zerlinse.zip

Nutzungsbedingungen:

Der Inhalt der Zip-Datei darf auf Einzelrechnern und Schulservern gespeichert werden.
Sie dürfen die Dateien für Unterrichtszwecke an Kolleginnen und Kollegen weitergeben.

Beachten Sie aber bitte unbedingt das Copyright der Autoren.
Sie dürfen den Inhalt der Seite nicht verändern.
Eine Publikation der Seite, in welcher Form auch immer, bedarf der ausdrücklichen Zustimmung.

Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets von Wolfgang Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA ( Copyright Hinweise) © Javascript dieses Problems: Klaus-Dieter Grüninger, Landesbildungsserver Baden-Württemberg, 2008