Physik III, Optik
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• Konstruktion von Bildern.<br />
Die Größe und Lage des Abbilds lässt sich geometrisch konstruieren. Zunächst legt<br />
man die optische Achse fest, die sich aus der Rotationssymmetrie der Linse ergibt. Ein<br />
Objektpunkt, der auf der optischen Achse liegt wird auf einen Bildpunkt abgebildet,<br />
der ebenfalls auf der optischen Achse liegt. Um eine Vorstellung von der Abbildung zu<br />
bekommen wählt man daher ein aussagekräftiges Objekt, z. B. einen Pfeil, der auf der<br />
optischen Achse steht. Um dessen Bild zu konstruieren muss man jetzt nur noch wissen,<br />
wo sich die Lichtstrahlen bündeln, die von der Pfeilspitze ausgehen. Man kennt<br />
aber den Verlauf von mindesten zwei dieser Strahlen. Der eine ist der so genannte<br />
Mittelpunktsstrahl, der durch das Zentrum der Linse geht. An den Schnittpunkten<br />
der beiden Linsenoberflächen mit der optischen Achse sind die zwei planen Tangentialflächen,<br />
die sich an die gekrümmten Obeflächen anschmiegen, gerade parallel. Der<br />
Mittelpunktsstrahl ”sieht” also näherungsweise eine planparallel Glasscheibe und wird<br />
daher nicht abgelenkt. In der Näherung dünner Linsen geht er ohne Versatz ungebrochen<br />
durch die Linse. Der zweite Pfeil ist der Brennpunktstrahl. Objektseitig verläuft<br />
er parallel zur optischen Achse und wird daher von der Linse in den Brennpunkt<br />
gebrochen. Dort wo sich Mittelpunkt- und Brennstrahl treffen muss das Abbild der<br />
Pfeilspitze entstehen. Dort liegt also auch die Bildebene und an deren Schnittpunkt<br />
mit der optischen Achse auch der Pfeilanfang. Ein Linse erzeugt ein an der optischen<br />
Achse punktgespiegeltes Abbild.<br />
(Als Übung kann man sich mal einen Diaprojektor oder einen Overheadprojektor<br />
genauer anschauen)<br />
• Virtuelle Bilder<br />
Neben Sammellinsen gibt es auch Streulinsen mit konkaven Krümmungen. Sie erzuegen<br />
so genannte virtuelle Bilder. Die Strahlen, die von einem Objektpunkt ausgehen,<br />
scheinen auf der Bildseite alle von einem bestimmten Bildpunkt auszugehen, der ebenfalls<br />
auf der Objektseite der Linse liegt. Anders als bei der Sammellinse entsteht kein<br />
reeles Bild, das auf einem Schirm sichtbar wäre, sondern eine scheinbares Objekt, deren<br />
Lage und Größe durch die Linse gegenüber dem Original verändert wird. Wieder lässt<br />
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