PhysProf - Sammellinse - Bild - Virtuelles Bild - Abbildung - Gegenstandsweite

PhysProf - Optik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.

Online-Hilfe für das Modul
zur Analyse des Strahlenverlaufs der bei
Lichtbrechungen an Sammellinsen entsteht.

 

 

Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche können Sie eine kostenlose Demoversion des Programms PhysProf 1.1 herunterladen.

Mit Hilfe des Unterprogramms [Optik] - [Sammellinse] kann die Entstehung eines Bildes an konvexen dünnen Linsen analysiert, sowie der dabei entstehende Strahlenverlauf aufgezeigt werden.

Als Linse bezeichnet man ein optisch wirksames Bauelement mit zwei lichtbrechenden Flächen, von welchen mindestens eine der Flächen konvex oder konkav gewölbt ist. Eine gedachte Linie auf welcher die Krümmungsmittelpunkte der Linsenflächen liegen, wird als optische Achse bezeichnet. Sammellinsen (Konvexlinsen) sind durch zwei Kugelflächen derart begrenzt, dass sie in der Mitte dicker sind als am Rand.

Parallel zur optischen Achse durch eine Konvexlinse tretende Strahlen werden im Brennpunkt F gesammelt. Sein Abstand von der Linse ist die Brennweite f.

Die Brennweite einer Linse hängt vom Linsenmaterial, den Krümmungsradien begrenzender Kugelflächen und dem umgebenden Medium ab:

Linsengleichung:

Hierbei sind:

G: Gegenstandsgröße [m]

B: Bildgröße [m]

g: Gegenstandsweite [m]

b: Bildweite [m]

f: Brennweite [m]
 

Programmbedienung

Das Programm stellt die maßgeblich wichtigsten Strahlen dar, welche zur Erstellung des Bildes notwendig sind. Dies sind der Brennpunktstrahl, der Mittelpunktstrahl und der Parallelstrahl. Mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Rollbalken können Sie die Brennweite f, die Gegenstandsweite g sowie die Gegenstandsgröße G einstellen. Daraufhin wird die Darstellung des Bildes aktualisiert. Die errechneten Werte für die Bildweite b und die Bildgröße B werden ausgegeben. Eine Aktivierung des Kontrollkästchens Beschriftung bewirkt die Beschriftung der Grafik mit den Bezeichnungen für Gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite.

Als Gegenstandsweite ist der Abstand des Gegenstands (Pfeil) von der Mitte der Linse definiert. Die Brennweite beschreibt den Abstand des Brennpunkts von der Linse. Die Gegenstandsgröße ist die Höhe des sich links von der Linse befindlichen Gegenstands.

Unter Bildweite versteht sich der Abstand des entstandenen Bildes (rechts der Linse) von der Linsenmitte und die Bildgröße beschreibt die Höhe des Bildes.
 

Eine kleine Übersicht in Form kurzer Beschreibungen und Bilder über einige zu diesem Fachthemengebiet implementierte Unterprogramme kann unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Optik aufgerufen werden.
 

Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Sammellinse sowie unter Wikipedia - Brennweite zu finden.
 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Reflexion - Lichtbrechung - Zerstreuungslinse - Sammellinse - Hohlspiegel - Reflexion am Spiegel - Beugung am Spalt - Plancksches Strahlungsgesetz

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