Physik der Oberstufe

3 Beispiele für Aufgaben zu Hohlspiegeln

1. Konkavspiegel Die Brennweite beträgt 5 cm. Beschreiben Sie die Bildentstehung und bestimmen Sie anschließend die Bildweite und die Bildvergrößerung, wenn der Abstand des Objekts vom Hohlspiegel 10 cm beträgt.
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Die Brennweite eines Hohlspiegels (f) beträgt 5 cm.
Der Brennpunkt eines Hohlspiegels ist positiv, weil der Brennpunkt des Hohlspiegels der Punkt ist, an dem das Licht hindurchtritt bzw. dort reell ist.
Objektentfernung (s) = 10 cm
Antwort:
Abbildung der Schattenbildung von Objekten :

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1. Konvexspiegel Die Brennweite beträgt 10 cm. Beschreiben Sie die Bildentstehung und bestimmen Sie anschließend die Bildweite und die Bildvergrößerung, wenn der Abstand des Objekts vom konvexen Spiegel 20 cm beträgt.
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Brennweite eines konvexen Spiegels (f) = -10 cm
Der Brennpunkt eines konvexen Spiegels ist negativ, weil der Brennpunkt des konvexen Spiegels nicht vom Licht durchdrungen wird oder virtuell ist.
Objektentfernung (s) = 20 cm
Antwort:
Abbildung der Schattenbildung von Objekten :
Schattendistanz:
1/s' = 1/f – 1/s = -1/10 – 1/20 = -2/20 – 1/20 = -3/20
s' = -20/3 = -6,7 cm
Der Schattenabstand ist negativ, was bedeutet, dass der Schatten virtuell ist oder der Lichtstrahl nicht durch den Schatten hindurchgeht.
Die Bildweite ist um 6,7 cm kleiner als die Gegenstandsweite von 20 cm.
Bildvergrößerung:
M = -s'/s = -(-6,7)/20 = 6,7/20 = 0,3-mal
Eine Vergrößerung von 0,3 bedeutet, dass die Größe des Schattens 0,3-mal kleiner ist als die Größe des Objekts.
Eine positive Bildvergrößerung bedeutet, dass das Bild aufrecht steht. Bei einer negativen Bildvergrößerung ist das Bild umgekehrt.

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Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite der Sammellinse (s > f).
Basierend auf Berechnungen auf konvexes Linsenbild Daraus lässt sich schließen, dass, wenn die Objektentfernung (s) kleiner als die Brennweite (f) der Sammellinse ist, dann Eigenschaften des Bildes einer Sammellinse ist:
Maya bedeutet, dass der Lichtstrahl nicht durch den Schatten hindurchgeht.
– Aufrecht oder nicht auf dem Kopf stehend
– Je weiter das Objekt von der Sammellinse entfernt ist, desto größer ist die Bildgröße.
– Je weiter ein Objekt von einer Sammellinse entfernt ist, desto weiter ist auch das Bild davon entfernt. konvexe Linse

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Um das Bild eines Objekts, das von einer Sammellinse erzeugt wird, zu verstehen, betrachten Sie die folgende Beispielaufgabe und die dazugehörige Erläuterung. In dieser Aufgabe wird angenommen, dass sich das Objekt in einem bestimmten Abstand von der Sammellinse befindet. Anschließend werden die Entstehung des Objektbildes durch die Sammellinse , der Abstand des Bildes von der Sammellinse und die Vergrößerung des Bildes durch die Sammellinse beschrieben.

Eine Sammellinse (Konvexlinse) hat eine Brennweite von 20 cm. Ein 10 cm hohes Objekt befindet sich links von der Linse. Bestimmen Sie die Bildweite, die Bildvergrößerung und die Bildhöhe, wenn:
a) Der Abstand des Objekts von der Sammellinse ist kleiner als die Brennweite der Sammellinse (s < f),
b) Der Abstand des Objekts von der Sammellinse ist gleich der Brennweite der Sammellinse (s = f).
c) Der Abstand des Objekts von der Sammellinse ist größer als die Brennweite der Sammellinse (s > f).

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Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite der Konkavlinse (s > f).
Basierend auf Berechnungen auf konkaves Linsenbild Daraus lässt sich schließen, dass, wenn die Objektentfernung (s) kleiner als die Brennweite (f) ist, dann Eigenschaften des Bildes einer Konkavlinse ist:
Maya bedeutet, dass der Lichtstrahl nicht durch den Schatten hindurchgeht.
– Aufrecht oder nicht auf dem Kopf stehend
– Je weiter das Objekt von der Konkavlinse entfernt ist, desto kleiner ist die Bildgröße.
– Je weiter das Objekt von der Konkavlinse entfernt ist, desto weiter ist auch das Bild davon entfernt. konkave Linse

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Um das Bild eines Objekts, das von einer Zerstreuungslinse erzeugt wird, zu verstehen, betrachten Sie die folgende Beispielaufgabe und die dazugehörige Erläuterung. In dieser Aufgabe wird angenommen, dass sich das Objekt in einem bestimmten Abstand von der Zerstreuungslinse befindet. Anschließend werden die Entstehung des Objektbildes durch die Zerstreuungslinse , der Abstand des Bildes von der Zerstreuungslinse und die Vergrößerung des Bildes durch die Zerstreuungslinse beschrieben.

Die Brennweite einer Zerstreuungslinse beträgt 20 cm. Ein 10 cm hohes Objekt befindet sich links von der Linse. Bestimmen Sie die Bildweite, die Bildvergrößerung und die Bildhöhe, wenn:
a) Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite der Konkavlinse.
b) Die Entfernung des Objekts entspricht der Brennweite der Konkavlinse.
c) Die Objektentfernung ist größer als die Brennweite der Konkavlinse.

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Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite des konvexen Spiegels (s < f).
Basierend auf Berechnungen auf konvexes Spiegelbild Daraus lässt sich schließen, dass, wenn die Objektentfernung (s) kleiner als die Brennweite (f) ist, dann Eigenschaften eines konvexen Spiegelbildes ist:
– Maya bedeutet, dass der Lichtstrahl nicht durch den Schatten hindurchgeht, weil sich der Schatten hinter dem konvexen Spiegel befindet.
– Aufrecht oder nicht auf dem Kopf stehend
– Je weiter ein Objekt von einem konvexen Spiegel entfernt ist, desto kleiner ist die Bildgröße.
– Je weiter das Objekt vom konvexen Spiegel entfernt ist, desto weiter ist auch das Bild vom konvexen Spiegel entfernt.

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Um das Bild eines Objekts, das von einem konvexen Spiegel erzeugt wird , zu verstehen, beachten Sie bitte die folgende Beispielaufgabe und die dazugehörige Erläuterung. In dieser Aufgabe wird angenommen, dass sich das Objekt in einem bestimmten Abstand vom konvexen Spiegel befindet. Anschließend werden die Entstehung des Bildes durch den konvexen Spiegel , der Abstand des Bildes vom Spiegel und die Vergrößerung des erzeugten Bildes beschrieben.

Angenommen, ein konvexer Spiegel hat einen Krümmungsradius von 30 cm. Beschreiben Sie die Entstehung des Bildes und bestimmen Sie anschließend die Bildweite und die Bildvergrößerung, wenn:
a) Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite (s < f)
b) Der Abstand des Objekts ist gleich der Brennweite (s = f).
c) Die Objektentfernung ist größer als die Brennweite und kleiner als der Krümmungsradius des Spiegels (f < s < r).
d) Der Abstand vom Objekt entspricht dem Krümmungsradius des Spiegels (s = R).

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Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennweite des Hohlspiegels (s < f).
Basierend auf Berechnungen auf konkaves Spiegelbild Daraus lässt sich schließen, dass, wenn die Objektentfernung (s) kleiner als die Brennweite (f) ist, dann Eigenschaften von Schatten in Hohlspiegeln ist:
Maya bedeutet, dass der Lichtstrahl nicht durch den Schatten hindurchgeht.
– Aufrecht oder nicht auf dem Kopf stehend
– Je weiter ein Objekt von einem Hohlspiegel entfernt ist, desto größer ist die Bildgröße.
– Je weiter das Objekt vom Hohlspiegel entfernt ist, desto weiter ist auch das Bild vom Hohlspiegel entfernt.

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Um das Bild eines Objekts in einem Hohlspiegel zu verstehen, betrachten Sie die folgende Beispielaufgabe und die dazugehörige Erläuterung. In dieser Aufgabe wird angenommen, dass sich das Objekt in einem bestimmten Abstand vom Hohlspiegel befindet. Anschließend werden die Entstehung des Bildes durch den Hohlspiegel , der Abstand des Bildes zum Hohlspiegel und die Vergrößerung des Bildes beschrieben.

Angenommen, ein Hohlspiegel hat eine Brennweite von 20 cm. Beschreiben Sie die Entstehung des Bildes und bestimmen Sie anschließend die Bildweite und die Bildvergrößerung, wenn:
a) Die Objektentfernung ist kleiner als die Brennpunktentfernung (s < f)
b) Das Objekt befindet sich im Brennpunkt des Spiegels (s = f).
c) Das Objekt befindet sich zwischen dem Brennpunkt und dem Krümmungsmittelpunkt des Spiegels (f < s < R).
d) Das Objekt befindet sich im Mittelpunkt der Krümmung des Spiegels (s = R).

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