Geometrische Optik: Linsen

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschäftigt sich mit der geometrischen Optik und insbesondere mit den Eigenschaften von Linsen. Zunächst wird die Ausgangslage für das Experiment beschrieben, bei dem mit einer Lampe ein Gegenstand bestrahlt wird. Durch die Verwendung einer Sammel- oder Zerstreuungslinse wird das Licht verändert und auf einem Schirm betrachtet. Der theoretische Hintergrund wird erläutert und Begriffe wie Brennweite, Brennkraft, Gegenstand und Bild definiert. In einem anschließenden Experiment werden verschiedene Aufgaben bearbeitet, wie beispielsweise die Bestimmung der Stellungen der Linse für ein scharfes Bild oder der Zusammenhang zwischen der Gegenstands- und Bildweite. Auch der Effekt eines unendlich weit entfernten Gegenstands wird untersucht und die Entstehung eines virtuellen Bildes durch eine Sammellinse erklärt. Schließlich werden auch die Eigenschaften von Zerstreuungslinsen und die Messung der Brennweite behandelt. Die Fehlerrechnung spielt eine wichtige Rolle, da die Messungen nicht sehr genau sind. Insgesamt bietet das Dokument eine Einführung in die Geometrische Optik und vermittelt grundlegende Kenntnisse zur Funktionsweise von Linsen.
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Auszug aus Referat
Geometrische Optik Die Linsen Einleitung Die Ausgangslage zum Experiment Theorie Begriffe und Variablen Experiment Aufgaben und deren Lösungen Fehlerrechnung Diskussion des Experimentes 1. Einleitun g1.1 Die Ausgangslage Mit einer Lampe wird ein Gegenstand bestrahlt, in diesem Fall eine schwarze Platte mit Schlitzen. Das Licht, das hierbei durch die Schlitze durchkommt, wird mit einer Sammel- oder Zerstreuungslinse verändert, was dann auf einem Schirm, einer schwarzen Metallplatte, betrachtet werden kann. 2. Theorie Jeder Punkt des Gegenstandes G strahlt Licht in alle Richtungen aus. Einige dieser Strahlen treffen auf die Linse. Diese bricht die Strahlen, und zwar so, dass alle vom selben Objekt- Punkt ausgehenden Strahlen sich in der Bildebene wieder sammeln. So entsteht ein (auf dem Kopf stehendes) reelles Bild des Objektes auf dem Schirm. Die Funktionsweise einer Sammellinse ist die Folgende (siehe Skizze): (Die Erklärungen zu den verschiedenen Variablen und die Formeln zur Berechnung der Verhältnisse, in denen die verschiedenen Strecken stehen, folgen.) 2.1 Begriffe und Variablen f Brennweite f m D Brennkraft D m-1 dpt (dioptrie) G Gegenstand g Abstand Gegenstand zur Linse B Bild b Abstand vom Bild zur Linse 3. Das Experiment 3.1 Aufgaben und deren Lösungen Wieviele Stellungen der Linse gibt es, um bei festem Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Schirm ein scharfes Bild zu erhalten? Wie verhält es sich (qualitativ) mit den Grössen der Bilder. Es gibt zwei Stellungen, ...
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