Physik · Klasse 8–10
Bildkonstruktion an der Sammellinse
Drei Strahlen genügen, um jedes Bild zu konstruieren — welche das sind, warum zwei davon reichen und wann ein Bild reell und wann virtuell ist.
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Worum es geht
Wo entsteht das Bild eines Gegenstands hinter einer Sammellinse, wie groß ist es und steht es aufrecht oder auf dem Kopf? Man muss das nicht ausprobieren — man kann es zeichnen.
Die drei ausgezeichneten Strahlen
- Parallelstrahl: läuft parallel zur optischen Achse auf die Linse zu und geht danach durch den Brennpunkt
- Brennpunktstrahl: läuft durch den Brennpunkt auf die Linse zu und verläuft danach parallel zur Achse
- Mittelpunktstrahl: geht durch die Linsenmitte und behält seine Richtung
Zwei davon reichen, um den Bildpunkt zu finden — der dritte ist die Probe. Genau so sollte man es in der Klassenarbeit auch machen: zwei zeichnen, mit dem dritten prüfen.
Reell oder virtuell
Schneiden sich die Strahlen hinter der Linse wirklich, entsteht ein reelles Bild: Es lässt sich auf einem Schirm auffangen, steht auf dem Kopf und ist seitenverkehrt.
Steht der Gegenstand innerhalb der Brennweite, laufen die Strahlen hinter der Linse auseinander. Dann schneiden sich nur ihre rückwärtigen Verlängerungen — das Bild ist virtuell, aufrecht und vergrößert. Das ist der Lupenfall.
Der häufigste Zeichenfehler
Den Gegenstand nicht auf der Achse aufsetzen, oder die Brennpunkte auf beiden Seiten unterschiedlich weit einzeichnen. Beides macht jede folgende Konstruktion falsch, egal wie sauber gezeichnet wird.
Im Bildungsplan
Baden-Württemberg, Physik Mittelstufe, Optik. Grundlage für Auge, Lupe und Fernrohr.
