Physik der Oberstufe

Bevor Sie sich mit der Formel für konvexe Linsen befassen, sollten Sie zunächst die folgenden Vorzeichenregeln für konvexe Linsen verstehen.

Regeln für Schilder mit konvexen Linsen
- Objektentfernung (s)
Wenn ein Objekt hindurchgeführt wird, trifft ein Lichtstrahl ein. Objektentfernung als positiv bewertet.
- Bilddistanz (s')
Wenn ein Lichtstrahl durch den Schatten hindurchgeht, dann Schattenabstand wird als positiv (reelles Bild) gekennzeichnet. Wenn das Bild nicht von einem Lichtstrahl durchdrungen wird, dann Schattenabstand negatives Vorzeichen (virtuelles Bild).

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Bevor man die Formel für eine Konkavlinse herleitet, sollte man zunächst einige Regeln für die Vorzeichen einer Konkavlinse verstehen.

Konkave Linsen-Vorzeichenregel
- Objektentfernung (s)
Wenn sich das Objekt auf derselben Seite der Linse befindet wie die Richtung, aus der der Lichtstrahl kommt, dann Objektentfernung als positiv bewertet.
- Bilddistanz (s')
Wenn ein Lichtstrahl durch den Schatten hindurchgeht, dann Schattenabstand wird als positiv (reelles Bild) gekennzeichnet. Wenn das Bild nicht von einem Lichtstrahl durchdrungen wird, dann Schattenabstand negatives Vorzeichen (virtuelles Bild).

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Bevor wir die Formel für konvexe Spiegel betrachten, sollten wir zunächst einige Regeln für die Vorzeichen konvexer Spiegel verstehen.

Regeln für Schilder mit konvexen Spiegeln
- Objektentfernung (s)
Wenn sich ein Objekt vor einer spiegelnden Oberfläche befindet, die Licht reflektiert und das Objekt durchdringt, dann Objektentfernung (S) ist positiv.
- Bilddistanz (s')
Wenn sich der Schatten vor einer spiegelnden Oberfläche befindet, die Licht reflektiert, sodass das Licht durch den Schatten hindurchtritt, dann Schattenabstand (S') ist positiv (reelles Bild). Befindet sich das Bild hinter der spiegelnden Oberfläche, die Licht reflektiert, sodass kein Licht durch das Bild hindurchtritt, dann Schattenabstand ist negativ (virtuelles Bild).

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Bevor man die Formel für einen Hohlspiegel herleitet, sollte man zunächst einige Regeln für die Vorzeichen eines Hohlspiegels verstehen.

Regeln für Schilder mit konkaven Spiegeln
- Objektentfernung (s)
Wenn sich ein Objekt vor einer spiegelnden Oberfläche befindet, die Licht reflektiert, dann Objektentfernung (S) ist positiv.
- Bilddistanz (s')
Wenn sich der Schatten vor einer spiegelnden Oberfläche befindet, die Licht reflektiert, sodass das Licht durch den Schatten hindurchtritt, dann Schattenabstand (S') ist positiv (reelles Bild). Befindet sich das Bild hinter der spiegelnden Oberfläche, die Licht reflektiert, sodass kein Licht durch das Bild hindurchtritt, dann Schattenabstand ist negativ (virtuelles Bild).

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Befindet sich ein Objekt auf einer Seite einer Sammellinse, so erzeugt die Linse ein Bild dieses Objekts. Wenn die Position des Objekts auf einer Seite der Sammellinse bekannt ist, wie zeichnet man die Bildentstehung dieses Objekts? Zur Verdeutlichung betrachten wir ein Objekt auf der linken Seite der Sammellinse, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

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Befindet sich ein Objekt auf einer Seite einer Zerstreuungslinse, so erzeugt die Linse ein Bild des Objekts. Wenn die Position des Objekts auf einer Seite der Zerstreuungslinse bekannt ist, wie zeichnet man die Bildentstehung? Zur Verdeutlichung nehmen wir an, dass sich ein Objekt links von der Zerstreuungslinse befindet , wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

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Wenn ein Gegenstand vor eine konvexe Spiegelfläche gehalten wird, die Licht reflektiert, erzeugt der Spiegel ein Bild des Gegenstands. Wie zeichnet man die Entstehung des Bildes, wenn der Abstand des Gegenstands zum Spiegel bekannt ist? Zur Veranschaulichung betrachten wir ein Objekt vor einem konvexen Spiegel, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

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Wenn ein Gegenstand vor eine Hohlspiegelfläche gehalten wird, die Licht reflektiert, erzeugt der Hohlspiegel ein Bild des Gegenstands. Wenn die Position des Gegenstands vor dem Hohlspiegel bekannt ist, wie zeichnet man die Entstehung des Bildes? Zur Veranschaulichung betrachten wir ein Objekt vor einem Hohlspiegel, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

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5 Beispiele für Aufgaben zu Sammellinsen

1. Die Brennweite einer Sammellinse beträgt 15 cm. Ein 5 cm hohes Objekt befindet sich links von der Linse. Bestimmen Sie die Bildweite, die Bildvergrößerung, die Bildhöhe und die Bildeigenschaften, wenn das Objekt 5 cm von der Sammellinse entfernt ist.
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Brennweite (f) = 15 cm
Die Brennweite einer Sammellinse ist positiv, weil der Brennpunkt der Sammellinse von einem Lichtstrahl durchdrungen wird oder reell ist.
Höhe des Objekts (h) = 5 cm
Objektentfernung (s) = 5 cm

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1. Die Brennweite eines konkave Linse (Zerstreuungslinse) 30 cm. Ein 5 cm hohes Objekt befindet sich links von der Linse. Bestimmen Sie die Bildweite, die Bildvergrößerung, die Bildhöhe und die Bildeigenschaften, wenn das Objekt 15 cm von der Konkavlinse entfernt ist.
Diskussion
Ist bekannt :
Brennweite (f) = -30 cm
Die Brennweite einer Konkavlinse ist negativ, weil der Brennpunkt der Konkavlinse nicht vom Lichtstrahl durchdrungen wird oder virtuell ist.
Höhe des Objekts (h) = 5 cm
Objektentfernung (s) = 15 cm

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