12 Geometrische Optik

Abbildungsgleichung, Sammel- und Zerstreuungslinse, Totalreflexion, Auge, Mikroskop, Fernrohr

Abbildungsgleichung, Sammel- und Zerstreuungslinse, Totalreflexion, Auge, Mikroskop, Fernrohr

Set of flashcards Details

Flashcards 67
Students 138
Language Deutsch
Category Physics
Level Secondary School
Created / Updated 12.11.2013 / 27.05.2025
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https://card2brain.ch/box/12_geometrische_optik
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Wie wird ein Gegenstand hinter einer Lupe wahrgenommen?

  • vergrößert
  • aufrecht
  • virtuell

Wie wird ein Gegenstand durch eine Mikroskop abgebildet?

Das Mikroskop besteht aus 2 Linsen.
Das Objektiv erzeugt ein Zwischenbild, welches umgekehrt, vergrößert und reell ist.
Das Okular bewirkt eine zusätzliche Vergrößung.

Insgesamt sieht man ein vergrößertes, umgekehrtes, virtuelles Bild.

Was für ein Augenfehler liegt vor, wenn man beim Optiker eine Brille mit einer negativen Stärkenangabe erhält? Wie kann dieser Fehler aufgehoben werden?

Der vorliegende Augenfehler ist Kurzsichtigkeit. Ohne Brille liegt der Brennpunkt vor der Netzhaut.

Eine Konkavlinse (Negativlinse) hebt diesen Fehler auf.

 

(DOE: Die beiden äußeren austretenden Strahlen löschen und gleiches Bild in der Antwort mit 'zu stark gestreuten' Strahlen zeichen)

Welcher Abbildungsfehler tritt bei dieser Linsenart auf`?

Bei dieser Abbildung handelt es sich um eine Zerstreuungslinse (Konkavlinse, negativ Linse).

Problem: Zerstreuungslinsen streuen achsenferne Strahlen zu stark => Abbildungsfehler

Warum verwendet man eine Kombination aus Samemel- und Zerstreuungslinsen?

Sammellinsen sammeln achsenferne Strahlen zu stark.

Zerstreuungslinsen zerstreuen achsenferne Strahlen zu stark.

Die Kombination aus den beiden Linsen hebt diesen Abbildungsfehler auf.

 

Wie lautet der Ansatz für die Herleitung der Abbildungsgleichung?

Ähnliche Dreiecke mit den Bildern 2.) und 3.):

Bild 2.)

\(^B/_G = ^b/_g\)

Bild 3.)

\(^B/_G = ^{b-f}/_f\)

gleichsetzen:

\(^B/_G = ^B/_G\)

\(^b/_g = ^{b-f}/_f\)

\(b·f = b·g - f·g\)

\(^1/_f = ^1/_g + ^1/_b\)   ...Abbildungsgleichung

Du bemerkst, dass du Dinge in der Ferne nicht mehr scharf sehen kannst. 

Was für ein Sehfehler liegt vor und wie wird dieser korrigiert?

Mit welchem Winkel \(\beta\) tritt der Lichtstrahl wieder aus wenn \(\alpha = 25°\) und \(n_{Glas} = 1,5\) ist?

Bem.: an der Stelle x entsteht eine Totalreflexion.

\(\beta = 25°\) weil es sich um ein gleichseitiges Dreieck handelt und dann ist \(\beta = \alpha\).

 

Wie groß ist die Brennweite f bei 5 Dioptrien?

Die Brennweite f beträgt 20 cm.

weil:

\(D = {1\over f}\) \(\rightarrow\)  \(f = {1 \over D}\) \(\rightarrow\)\(f = {1 \over5} = 0,2 m\)

Welche 2 Arten der Fehlsichtigkeit werden in dem Bild dargestellt?

Was ist der wesentliche Unterschied in der Dioptriezahl?

links: Kurzsichtigkeit = Gegenstände in der Entfernung unscharf (negativer Dioptrie-Wert)

rechts: Weitsichtigkeit = Gegenstände in der Nähe unscharf (positiver Dioptrie-Wert)

Welches System wird nach der Erfindung von dem italienischen Ingenieur und Erfinder Ignazio Porro in Ferngläsern verwendet? Welches Problem kann dadurch behoben werden?

Er hat das Porroumkehrsystem erfunden. Jedes Porroprisma besteht aus zwei einfachen rechtwinkligen Reflexionsprismen. Beide werden vom Strahlengang nacheinander passiert. 
Das Problem, dass das Bild auf dem Kopf steht, kann so behoben werden.

Sind Spiegel unsichtbar?

Ein Lichtstrahl geht durch eine dicke Glasplatte. Welcher Strahlenverlauf ist richtig dargestellt?

Welche der folgenden Aussagen passt zum Bild?

Wo muss der Gegenstand platziert werden, um eine maximale Vergrößerung von diesem zu erreichen? 

Welche der folgenden Gegenstände funktionieren nach dem selben Prinzip (im Bezug auf die Gegenstandsweite und die Brennweite)? (Die richtigen Aussagen sind anzukreuzen.)

 

Beim Mikroskop gilt: \(V_M=V_{Objektiv} \cdot V_{Okular}\)

Was ist die Grenze der Vergrößerung(maximale Vergrößerung), damit keine Beugungserscheinungen auftreten?

 

Wieso wird die Vergrößerung beim Rasierspiegel stärker, wenn man sich vom Spiegel entfernt?

Wie lässt sich die reguläre Reflexion in Worten erklären?

Glatte Körper werfen Lichtbündel vorwiegend in einer bestimmten Richtung zurück. Diese wird nach dem Reflexionsgesetz (Einfallswinkel = Reflexionswinkel) bestimmt.

 

Wie lässt sich die diffuse Reflexion in Worten erklären?

An rauen Körperoberflächen wird Licht nach verschiedenen Richtungen reflektiert. Es gilt zwar für jeden einzelnen Lichtstrahl das herkömmliche Reflexionsgesetz - insgesamt wird das Lichtbündel aber diffus reflektiert. Die diffuse Reflexion ist im täglichen Leben besonders wichtig, wenn es um blendfreie Arbeitsplatzbeleuchtung, blendfreies Autofahren oder angenehmes Wohnklima geht. Auch eine Projektionsleinwand muss diffus reflektieren.

Was für eine Linsenart ist das?

Was für eine Linsenart ist das?

Was für eine Linsenart ist das?

Was für eine Linsenart ist das?

Ein ebener Spiegel zeigt das Bild

Wofür können Konkavspiegel sehr gut verwendet werden?

Bennene die Strahlen.