70 7.4 Ein dickes fettes Smiley Sammellinsen Bis jetzt haben wir uns mit der Lichtbrechung an ebenen Flächen beschäftigt. Besonders spannend ist aber die Lichtbrechung an gekrümmten Flächen, und das sehen wir uns hier genauer an. Nimm eine Optikleuchte mit Mehrfachspaltblende und Plexiglaslinsen, die in der Mitte dicker sind (B 7.30). Was kannst du über den Verlauf von parallelen Lichtstrahlen sagen, nachdem sie durch die Linse durchgegangen sind? Was passiert bei unterschiedlich stark gekrümmten Linsen? Linsen, die in der Mitte dicker sind, nennt man Sammellinsen. Begründe mit Hilfe von A 12 , wie es zu diesem Ausdruck kommt. Die Glaskugel in B 7.31 ist im Prinzip eine sehr dicke Sammellinse. Beschreibe, was sie mit dem Hintergrund macht. Auch in B 7.32 handelt es sich um eine Sammellinse. Was macht diese mit dem Objekt dahinter? Wie nennt man eine Sammellinse, wenn sie so wie hier verwendet wird? Was verwundert im Vergleich mit B 7.31. Schnippe kleine Tröpfchen auf dein Handydisplay (B 7.33). Beschreibe den Effekt, der dadurch entsteht. Welchen Zusammenhang zu A 14 kannst du erkennen? B 7.30 A 12 B 7.31 A 13 B 7.32 A 14 B 7.33 A 15 Wenn Licht durch ein Stück Glas tritt, dessen Seitenflächen parallel sind, dann wird der Strahl parallel verschoben, behält aber nach der zweimaligen Brechung seine Richtung bei (B 7.15). Der Trick bei Linsen ist, dass sie keine parallelen Seiten haben. Grob gesprochen gibt es nur zwei Arten von Linsen: Wenn sie in der Mitte dicker sind, handelt es sich um Sammellinsen, wenn sie am Rand dicker sind, um Streulinsen. Wir fangen hier mit den Sammellinsen an. Wie ein Hohlspiegel bündeln Sammellinsen parallel einfallende Strahlen in einem Punkt ( A 12 ). Wenn du Sonnenstrahlen im Brennpunkt sammelst, kannst du ein Feuerchen entfachen (B 7.34). Den Abstand von der Mitte der Linse bis zum Brennpunkt nennt man Brennweite (B 7.35). Warum das Licht in dieser Weise abgelenkt wird, kannst du dir mit Hilfe des Brechungsgesetzes überlegen. Nehmen wir als Beispiel den obersten Lichtstrahl in B 7.35. Dieser wird zuerst zum Lot gebrochen und beim Austritt aus der Linse vom Lot. Der Knick ist aber beide Male nach unten. Warum? Weil die Seitenflächen nicht parallel sind, sondern oben zusammenlaufen. Je dicker eine Sammellinse in der Mitte ist, desto kürzer wird ihre Brennweite (B 7.36). B 7.34 Lot Lot Brennpunkt (Fokus) Brennweite B 7.35 Eine Sammellinse: Sie ist in Einzelteile zerlegt, um das Brechungsgesetz besser nachvollziehen zu können. Brennweite 1 Linse 1 Linse 2 B2 B1 Brennweite 2 B 7.36 Je dicker eine Sammellinse ist, desto stärker ist ihre Brechkraft, d. h. die Brennweite ist dann kürzer. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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