Experiment: Eine Lupe in der Sonne Material: Lupe, Blatt Papier So geht’s: Halte eine Sammellinse (z.B. eine Lupe) in die Sonne und fange das durchgehende Licht mit einem Blatt Papier auf (Abb. 25.1). Ändere den Abstand zwischen Papier und Linse. Beschreibe deine Beobachtungen des Lichts auf dem Papier. Schaue keinesfalls durch die Lupe in die Sonne! Die Sammellinse heißt so, weil sie das einfallende Licht „sammelt“. Demonstrationsexperiment: Sammellinse Material: Blatt Papier, Experimentier-Sammellinse, Lineal, Bleistift, Experimentierleuchte, Vier-Schlitz-Blende So geht’s: Nimm ein Blatt Papier im DIN A4-Querformat und zeichne in der Mitte eine horizontale Linie ein. Lege nun eine Sammellinse mittig im Hochformat auf deine Bleistiftlinie. Die Bleistiftlinie wird nun zu einer optischen Achse. Markiere die Position der Linsenmitte auf dieser optischen Achse. Stelle eine Experimentierleuchte, versehen mit einer Vier-SchlitzBlende, mittig hinter die Linse. Dunkle den Klassenraum ab und schalte die Leuchte ein. Achte darauf, dass das Licht parallel zur optischen Achse verläuft. Mit einer Vier-Schlitz-Blende erzeugst du im Experiment aus einem Lichtbündel einzelne Lichtstrahlen, um diese besser analysieren zu können. Zeichne nun die einzelnen Lichtstrahlen mit einem Bleistift auf beiden Seiten der Linse nach und vergleiche deine Zeichnung mit Abb. 25.2. Die Sammellinse wird als optische Linse bezeichnet. Eine optische Linse ist ein transparenter (lichtdurchlässiger) Körper, der von zwei gekrümmten Flächen (im einfachsten Fall von zwei Kugelflächen) begrenzt wird. Eine Linse, die in der Mitte dicker ist als an den Rändern, heißt Konvexlinse, oder Sammellinse – sie „sammelt“ das hindurchgehende Licht in einem Punkt, dem Brennpunkt oder Fokus F (Abb. 25.2). Der Abstand vom Brennpunkt F zur Linsenmitte heißt Brennweite. Diese hängt von den Krümmungsradien der Linse und von der optischen Dichte des Materials der Linse ab. Linsen haben auf jeder Seite einen Brennpunkt. Diese liegen auf der optischen Achse und sind bei symmetrischen Linsen gleich weit von der Linsenmitte entfernt. Bei Linsen gilt das Gesetz der Umkehrbarkeit des Lichtweges. Befindet sich in einem der Brennpunkte der Linse eine punktförmige Lichtquelle, so verläuft das Licht nach der Linse parallel. Experiment: Wassertropfen auf dem Handydisplay Material: Handy, Wasser So geht’s: Nimm ein Handy und schnipse mit nassen Fingern ein paar Wassertropfen auf das eingeschaltete Display (Abb. 25.4). Beschreibe deine Beobachtung und vergleiche sie mit der Wirkung der oben verwendeten Lupe. ! 25.5 Licht, das vom Brennpunkt ausgeht, verläuft nach der Sammellinse parallel L F1 F2 73 Optische Linsen – die Sammellinse und die Zerstreuungslinse Warum vergrößert eine Lupe ein Bild? 25.1 Lupe mit Brennglas-Wirkung F Wand 25.2 Die Sammellinse vereinigt parallel einfallendes Licht in einem Punkt F, dem Brennpunkt. Mit einer Vier-Schlitz-Blende erzeugst du im Experiment aus einem Lichtbündel einzelne Lichtstrahlen, um diese besser analysieren zu können. 25.3 Es werden unterschiedliche Bauformen bei Linsen unterschieden. Ist die Krümmung auf beiden Seiten nach außen gewölbt, so spricht man von einer bikonvexen Sammellinse. Ist eine dieser gekrümmten Flächen eben, so nennt man diese plan. Wenn die Krümmung nach innen gewölbt ist, sprechen wir von einer Zerstreuungslinse bzw. Konkavlinse. 25.4 Wassertropfen auf dem Handydisplay 25 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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