Optische Linsen und Abbildungsmaßstab

In diesem Abschnitt beschäftigen wir uns mit den optischen Linsen im Bereich Physik. Dabei gehen wir auf Begriffe wie Abbildungsmaßstab und Abbildungsgleichungen ein und erklären den Zusammenhang zwischen Strecken und Abbildungen.

Wir möchten hier mit einer so genannten Sammellinse beginnen. Unter diesem Linsentyp versteht man eine Linse, die parallele Lichtstrahlen, welche auf die Linse fallen, bündelt und anschließend durch einen gemeinsamen Punkt laufen lässt. Diesen Sammelpunkt bezeichnet man auch als Brennpunkt. Um nun mit diesem Modell rechnen zu können, sollte man sich dafür eine optische Konstruktion auf dem Blatt ansehen, die wir im nun Folgenden betrachten möchten:

Grafik basiert auf Skript von H. Dirks 

Für unsere Betrachtungen gehen wir immer davon aus, dass das Licht von links kommt. Den Verlauf einzelner Lichtstrahlen kann man aus der Grafik sehen. Beispiel zum Mitverfolgen: Laufen nun Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse, werden diese an der Linse gebrochen und gehen anschließend durch den Punkt F'.

Abbildungsmaßstab und Formeln für Linsen

Es wird nun Zeit an dem System ein paar Berechnungen durchzuführen. Dazu folgen nun zwei Formeln, welche zum einen den Abbildungsmaßstab angeben. Zum anderen muss auch ein Zusammenhang zwischen Strecken und Abbildungen hergestellt werden.

Abbildungsmaßstab berechnen:

• "β" ist der Vergrößerungsfaktor
• "y'" ist die Größe des Bildes
• "y" ist die Größe des realen Objektes

Erhaltet Ihr für β zum Beispiel den Wert "2", ist das Bild des Objektes doppelt so groß wie das reale Objekt. Wird β negativ, steht das Bild auf dem Kopf.

Strecken und Abbildung berechnen:

• "f'" ist die Bildbrennweite in Meter
• "a'" ist der Bildabstand in Meter
• "a" ist die Objektentfernung in Meter
• "y" ist die Objektgröße in Meter
• "y'" ist die Bildgröße in Meter

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