Linsenformen

Sphärische sind von Kugelhauben begrenzt

Konvexlinsen sammeln die Lichtbündel (Sammellinsen)Konkavlinsen zerstreuen die Lichtbündel (Zerstreuungslinsen)

Hauptstrahlen durch eine Konvexlinse

Mittelpunktstrahlen verlaufen durch dünne Linsen ohne Richtungsänderung

Beim Weg eines Lichtstrahls durch eine Linse finden zwei Brechungen statt.

Parallelstrahlen verlaufen nach der Brechung durch den Brennpunkt

Brennpunktstrahlen werden nach der Brechung zu achsenparallelen Strahlen

Hauptstrahlen durch eine Konkavlinse

Mittelpunktstrahlen ändern beim Linsendurchgang ihre Richtung nicht

Beim Weg eines Lichtstrahls durch eine Linse finden zwei Brechungen statt.

Parallelstrahlen verlassen die Konkavlinse als divergente Strahlen.

Brennpunktstrahlen: Auf den jenseitigen Brennpunkt gerichtete Strahlen verlaufen nach der Brechung achsenparallel

Konvexe und konkave Linsen

konvexe Linse

konkave Linse

Reelle und virtuelle Bilder

Fall 1: Der Gegenstand ist außerhalb der doppelten BrennweiteDas Bild liegt beiEs ist umgekehrt, reell und verkleinert

Fall 2: Der Gegenstand liegt zwischen der einfachen und der doppelten BrennweiteDas Bild liegt beiEs ist umgekehrt, reell und vergrößert

Fall 3: Der Gegenstand ist bei oder innerhalb der einfachen BrennweiteDas Bild liegt bei b<0Es ist aufrecht, virtuell und vergrößert

fg

fg 2fbf 2

fgf 2fb 2

Vergrößerung

Steht die Kerze zwischen Brennpunkt und Linse, kann man kein reelles Bild mehr auffangen. Schaut man jedoch von der rechten Seite her in die Linse, kann man ein aufrechtes vergrößertes Bild neben der Kerze sehen

Brennweite

Der Abstand der Brennpunkte F bzw. F’ nennt man die Brennweite f bzw. f’

fD 1

Brechkraft/Brechwert:

Einheit der Brechkraft ist Dioptrien 1dpt=1/m

Vergrößerungsgleichung

gb

GB

Das Verhältnis von den beiden Entfernungen, bzw. Von der Bild- zur Gegenstandsgröße nennt man Abbildungsmaßstab :

Abbildungsgleichung

Die Herleitung der Abbildungsgleichung verläuft mit Hilfe ähnlicher Dreiecke (blau bzw. rot) und des Strahlensatzes.Für die blauen Dreiecke gilt: G/B=x/fFür die roten Dreiecke gilt: G/B=f’/x’

Will man die Brennweite f=f’ bestimmen, so benutzt man bgf111

Fragen zu optischen Linsen

1. Der Starfire-Refraktor der Sternwarte Eriskirch hat eine Brennweite von f=1802mm. Der Mond hat einen Durchmesser von G=3476km, seine Entfernung von der Erde beträgt g=384403km.

a) In welcher Entfernung vom Objektiv entsteht das Bild? b) Welcher Durchmesser hat das Mondbild? 2. Berechnen Sie für eine Linse mit der Brennweite f die Gegenstandsweite g,

so daß die Bilder im Vergleich zum Gegenstand die Größen 1/100, 1/5, 1, 2, 5 und 100 haben.