71 7 Ein Knick in der Optik Welche Bilder erzeugen Sammellinsen? Das hängt von der Entfernung des Objekts ab. Greifen wir zwei Fälle heraus, die im Alltag von Bedeutung sind. Im Fall Nummer 1 befindet sich das Objekt innerhalb der Brennweite. Dann wirkt eine Sammellinse wie ein Vergrößerungsglas, also eine Lupe ( A 14 ). Bei den Tropfen in A 15 ist das so und du kannst daher die vergrößerten Farbpixel des Displays erkennen. Eine Brille gegen Weitsichtigkeit hat ebenfalls Sammellinsen. Wenn sich das Objekt nahe hinter der Brille befindet, ist es aufrecht und vergrößert (B 7.37). Wenn jemand in der Klasse so eine Brille aufhat, dann könnt ihr das sofort probieren. Als Fall Nummer 2 sehen wir uns an, wenn sich das Objekt außerhalb der doppelten Brennweite befindet. Dann liefert eine Sammellinse verkehrte und verkleinerte Bilder, zum Beispiel die Glaskugel in A 13 . Die Tropfen in B 7.1 zu Beginn des Kapitels zeigen ebenfalls diesen Effekt. Wenn du aus einer gewissen Entfernung durch eine Brille gegen Weitsichtigkeit schaust, sind weit entfernte Objekte ebenfalls verkleinert und verkehrt (B 7.38). Auch die Sammellinsen in deinen Augen erzeugen verkehrte und verkleinerte Bilder. Das sehen wir uns in Kapitel 8 noch ganz genau an. Mit einer Sammellinse kannst du einen einfachen und recht überraschenden Versuch machen. Such dir einen Raum mit einem Fenster und einer gegenüberliegenden hellen Wand. Wenn du eine Sammellinse knapp vor die Wand hältst, dann kannst du dort ein scharfes Bild erzeugen. Auch dieses Bild ist verkleinert und verkehrt (B 7.39). B 7.37 Eine Brille gegen Weitsichtigkeit hat Sammellinsen und vergrößert Objekte in der Nähe wie eine Lupe. B 7.38 Dieselbe Brille gegen Weitsichtigkeit zeigt verkleinerte und verkehrte Bilder, wenn das Objekt weit weg ist. B 7.39 Mit derselben Brille wie in B 7.37 und B 7.38 kannst du ein scharfes Bild eines hellen Objekts an die Wand werfen, etwa das eines Fensters. Du musst dazu ein Brillenglas zuhalten, damit keine Doppelbilder entstehen. Das Bild ist, wie auch in B 7.38, verkleinert und verkehrt. Warum entsteht an der Wand ein scharfes Bild? Jedes Objekt besteht aus vielen einzelnen leuchtenden Punkten. In B 7.40 sind drei davon herausgegriffen. Jeder Objektpunkt (A, B, C) sendet Lichtstrahlen in alle Richtungen aus. Wir sehen uns aber nur die „Strahlenbündel“ an, die durch die Sammellinse gehen. Alle diese Strahlen, die von einem Punkt ausgehen, werden von der Sammellinse wieder in einem einzigen Punkte gesammelt. Alle Strahlen von Punkt A werden wieder in Punkt A’ gesammelt, alle Strahlen von Punkt B in B’ und so weiter und so fort. Zu jedem leuchtenden Punkt des Objekts entsteht dadurch ein leuchtender Bildpunkt, quasi eine völlig identische Abbildung. In unserem Fall ist sie verkleinert und verkehrt. B 7.40 Warum eine Sammellinse an einer Wand ein scharfes Bild erzeugt: Jeder Punkt des Objekts erzeugt genau einen Bildpunkt. Von A, B und C gehen viele Strahlen aus, die hier zu Strahlenbündel zusammengefasst sind. Kurz zusammengefasst Sammellinsen sind in der Mitte dicker als am Rand. Sie brechen Lichtbündel immer so, dass diese in einem Punkt gesammelt werden. Nahe Objekte werden von Sammellinsen aufrecht und vergrößert dargestellt. Das ist bei einer Lupe der Fall. Entfernte Objekte werden verkehrt und verkleinert dargestellt. Das ist zum Beispiel bei den Linsen in deinen Augen der Fall. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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