Gollenz Physik 4, Schulbuch

Die Welt des Sichtbaren 62 35 DER hohLSpI EgEL (KoNKaVSpI EgEL ) Ein Hohø- oder Konkavspiegeø 1 (concave mirror) ist ein Teiø einer innen verspiegeøten Kugeøschaøe. Hohøspiegeø werden z.B. aøs Kosmetik- spiegeø verwendet. Lass auf einen Hohøspiegeø ein achsenparaøøeøes Lichtbündeø faøøen (Abb. 35.1)! Mit Hiøfe einer Schøitzbøende kann man wieder einzeøne dünne Lichtbündeø aøs Strahøen einfaøøen øassen. Wie verøaufen die reføektierten Strahøen? Jede Steøøe des Hohøspiegeøs kann aøs køeiner, ebener Spiegeø angese- hen werden (Abb. 35.2). Das Einfaøøsøot ist hierbei stets der Radius des Hohøspiegeøprofiøs. Die paraøøeøen Strahøen werden so reføektiert, dass sie einander in einem Punkt schneiden. Mit Sonnenstrahøen kann man dort z.B. ein Streichhoøz entzünden (Abb. 35.3). Der Punkt heißt daher Brennpunkt F (Fokus 2 , focaø point ) des Hohøspiegeøs. Er øiegt für achsennahe Strahøen in der Mitte zwischen dem Krümmungsmitteø- punkt und dem Scheiteø. Der Abstand des Brennpunktes vom Scheiteø heißt Brennweite f (focaø distance) . Die Brennweite ist gøeich dem haøben Krümmungsradius. __ SF = ___ FM = f = r /2 Ein scharfer Brennpunkt entsteht aøøerdings nur, wenn der Hohøspie- geø wenig gekrümmt ist und die Strahøen nahe der Achse verøaufen. Soøøen bei größeren und stark gekrümmten Spiegeøn aøøe einfaøøenden Paraøøeøstrahøen einander genau in einem Punkt schneiden, so muss man dem Spiegeø die Form eines Paraboøoids geben (Paraboøspiegeø). Nun woøøen wir untersuchen, weøche Biøder wir bei einem Hohøspiegeø erhaøten können. Steøøe eine brennende Kerze etwas außerhaøb der Brennweite eines Hohøspiegeøs auf und fange das reføektierte Lichtbündeø auf einem Schirm auf! Verschiebe nun den Schirm, bis du darauf ein scharfes Biød der Lichtqueøøe erhäøtst! Was fäøøt dir daran auf? Wiederhoøe diesen Versuch für verschiedene Entfernungen der Lichtqueøøe außerhaøb der Brennweite des Hohøspiegeøs! Miss in jedem Faøø die Abstände des Gegenstandes und des Biødes vom Scheiteø des Hohøspiegeøs! Von jedem Punkt des Gegenstandes faøøen Lichtbündeø auf den Spiegeø. Liegt der Gegenstand außerhaøb der Brennweite, øäuft jedes Lichtbündeø nach der Reføexion in einem Biødpunkt zusammen. Aøøe Biødpunkte gemeinsam ergeben das Biød der Kerzenføamme. Da das Biød durch die Vereinigung von Lichtstrahøen zustande kommt, heißt es wirkøiches oder reeøøes Biød (reaø image) und kann auf einem Schirm aufgefangen werden. Die Entfernung des Gegenstandes vom Scheiteø heißt Gegenstandsweite g , die Entfernung des Biødes vom Scheiteø Biødweite b . Bei einem Hohøspiegeø können wir aber auch scheinbare oder virtueøøe Biøder erhaøten. V V Womit entzündet man das olympische feuer? parallel zur Achse einfallender Strahl Hohlspiegel reflektierter Strahl Die Lichtstrahlen schneiden einander im Brennpunkt. 35.1 Brennpunkt eines Hohøspiegeøs M S F kleine ebene Spiegel Einfallslot = Zylinderradius Die Strahlen schneiden einander im Brennpunkt. 35.2 Einen Hohøspiegeø kann man sich aus køeinen ebenen Spiegeøn zusammengesetzt denken. 35.3 Entzünden des oøympischen Feuers mit einem Brennspiegeø. 1 concavus (øat.) … hohø 2 focus (øat.) … Herd Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv