Reelle und virtuelle Bilder durch Sammellinsen

Strahlenverlauf an einer Sammellinse

• Sammellinsen sind durchsichtige Körper aus Glas oder Kunststoff, die sehr unterschiedliche Form haben können.

• Für die Bildentstehung ist wesentlich, dass durch eine Linse jedem Gegenstandspunkt eindeutig ein Bildpunkt zugeordnet wird und somit ein scharfes Bild eines Gegenstandes entsteht

• Von jedem Punkt eines Gegenstandes geht Licht in unterschiedliche Richtungen aus

• Durch die Krümmung der Linse wird das Licht gebrochen und verändert seine Richtung -> Brechungsgesetz: Veränderung der Eintritts- und Austrittswinkel des Lichts

• Hinter der Linse trifft das Licht in einem Punkt wieder zusammen -> Bildpunkt

• Die Bildentstehung an einer Sammellinse wird mithilfe spezieller Lichtstrahlen dargestellt: Parallelstrahlen, Brennpunktstrahlen, Mittelpunktstrahlen

  > Parallelstrahlen verlaufen nach der Brechung an der Linse durch den Brennpunkt und werden zu Brennpunktstrahlen.

  > Brennpunktstrahlen werden an einer Sammellinse zu Parallelstrahlen gebrochen.

  > Mittelpunktstrahlen durchqueren eine dünne Sammellinse ohne gebrochen zu werden

Konstruktion des Bildes in Abhängigkeit vom Ort des Gegenstandes

• Erzeugung unterschiedlicher Arten von Bildern von Gegenständen durch Sammellinsen -> abhängig von der Entfernung des Gengenstandes von der Linse sowie von ihrer Brennweite

• Reelle Bilder

  • entstehen auf der entgegengesetzten Seite einer Sammellinse, wenn sich ein Gegenstand außerhalb der einfachen Brennweite einer Sammellinse befindet

  • sind wirklich vorhanden, d.h. von ihnen geht Licht aus (können mit einem Schirm sichtbar gemacht werden)

  • Sind umgekehrt und seitenvertauscht

  • Ihre Größe hängt von der Entfernung des Gegenstandes vom Brennpunkt der Linse ab

    -> Vergrößerte reelle Bilder entstehen, wenn die Gegenstandsweite größer als die einfache Brennweite, aber kleiner als die doppelte Brennweite der Linse ist

    -> Bild und Gegenstand sind gleich groß, wenn die Gegenstandsweite genauso groß ist wie die doppelte Brennweite der Linse

    ->Verkleinerte reelle Bilder entstehen, wenn die Gegenstandsweite größer ist als die doppelte Brennweite der Linse

• Virtuelle Bilder

  • entstehen, wenn sich ein Gegenstand innerhalb der einfachen Brennweite einer Sammellinse befindet

  • Von ihnen geht kein Licht aus, deshalb können virtuelle Bilder nie mit einem Schirm sichtbar gemacht werden, nur mit den Augen oder einer Kamera

  • Da unsere Wahrnehmung von geradliniger Lichtausbreitung ausgeht, wird das gebrochene Licht rückwärts verlängert, sodass von einem Gegenstandspunkt scheinbar ein Bildpunkt entsteht

  • erscheinen vergrößert, seitenrichtig und aufrecht (z.B. Lupenbilder)