BAM: Unterschied zwischen den Versionen
(→Wie funktioniert eine Sammellinse?) |
(→Ein Mikroskop selber nach bauen) |
||
| (41 dazwischenliegende Versionen von 2 Benutzern werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 9: | Zeile 9: | ||
Das Licht durchdringt das Objekt, das auf dem Objektträger liegt, welches auf dem Objekttisch gespannt ist. | Das Licht durchdringt das Objekt, das auf dem Objektträger liegt, welches auf dem Objekttisch gespannt ist. | ||
Dann wird das Licht in den Tubus geleitet, wo ein vergrößertes "reeles Zwischenbild", quasi ein Zwischenschritt | Dann wird das Licht in den Tubus geleitet, wo ein vergrößertes "reeles Zwischenbild", quasi ein Zwischenschritt | ||
| − | + | der gesamten Vergrößerung ensteht. | |
| − | + | ||
=== Aufbau eines Mikroskops=== | === Aufbau eines Mikroskops=== | ||
| Zeile 20: | Zeile 19: | ||
=== Wie funktioniert eine Sammellinse? === | === Wie funktioniert eine Sammellinse? === | ||
| − | Eine Sammellinse ist | + | Eine Sammellinse ist gewölbt und in der Mitte dicker als am Rand. Sie kann Licht bündeln. Mann nennt sie auch Konvexlinse oder Positivlinse, da sie eine |
| − | + | positive Brechkraft hat. Parallel einfallendes Licht wird von der Sammellinse in einem Brennpunkt hinter der Linse gebündelt. | |
Man sagt auch, dass das Licht im Brennpunkt fokussiert wird. | Man sagt auch, dass das Licht im Brennpunkt fokussiert wird. | ||
| + | |||
Formel für die Brennweite der Sammellinse: | Formel für die Brennweite der Sammellinse: | ||
| − | 1 | + | <math>\frac{1}{f}+\frac{1}{g}=\frac{1}{b}</math> |
| − | + | ||
| − | f | + | |
f ist die Brennweite (der Abstand des Brennpunktes vom Linsenmittelpunkt) | f ist die Brennweite (der Abstand des Brennpunktes vom Linsenmittelpunkt) | ||
| + | |||
g ist die Gegenstandsweite (wie weit der Gegenstand vom Linsemittelpunkt entfernt ist) | g ist die Gegenstandsweite (wie weit der Gegenstand vom Linsemittelpunkt entfernt ist) | ||
| + | |||
b ist die Bildweite (der Abstand vom entstehenden Bild zum Linsenmittelpunkt) | b ist die Bildweite (der Abstand vom entstehenden Bild zum Linsenmittelpunkt) | ||
| − | === Wie funktioniert eine | + | === Wie funktioniert eine Zerstreeungslinse? === |
| − | Eine Zerstreeungslinse nennt man auch Konkavlinse und ist in der Mitte dünner als am Rand. Anders als bei der Konvexlinse wird | + | Eine Zerstreeungslinse nennt man auch Konkavlinse und ist in der Mitte dünner als am Rand. Anders als bei der Konvexlinse wird paralleil einfallendes Licht zerstreut anstatt gebündelt. Die Zerstreungslinse hat auch einen Brennpunkt, der allerdings vor der Linse ist und nicht wie bei der Konvexlinse dahinter. |
Formel für die Brennweite der Konkavlinse: | Formel für die Brennweite der Konkavlinse: | ||
| − | = | + | <math>\frac{1}{b}+\frac{1}{g}=\frac{1}{f}</math> |
| − | + | f ist die Brennweite (der Abstand des Brennpunktes vom Linsenmittelpunkt) | |
| − | + | g ist die Gegenstandsweite (wie weit der Gegenstand vom Linsemittelpunkt entfernt ist) | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | b ist die Bildweite (der Abstand vom entstehenden Bild zum Linsenmittelpunkt) | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | + | === Experiment === | |
==== Bündeln von Licht ==== | ==== Bündeln von Licht ==== | ||
Material: | Material: | ||
| − | Ein Netzgerät | + | Ein Netzgerät, |
| − | ein Lichtkasten | + | ein Lichtkasten, |
| − | eine Glaslinse (Konvexlinse) | + | eine Glaslinse (Konvexlinse), |
zwei Kabel | zwei Kabel | ||
Aufbau: | Aufbau: | ||
| − | Zuerst wird das Netzgerät an die Steckdose angeschlossen und die Lampe und das Netzgerät | + | Zuerst wird das Netzgerät an die Steckdose angeschlossen und die Lampe und das Netzgerät wird mit Kabeln verbunden, die jeweils an den zwölf Volt Steckern angeschlossen sind. Dann schiebt man die Glaslinse in den kleinen Schlitz, am Anfang des Lichtkastens. |
Beobachtung: | Beobachtung: | ||
| Zeile 68: | Zeile 64: | ||
Auswertung: | Auswertung: | ||
| + | Eine Konvexlinse kann das Licht bündeln und kann dann in verschiedene Richtungen gelenkt werden. | ||
| + | Beim Mikroskop ist das sehr wichtig, da das Licht genau in der Bahn des Mikroskops laufen muss, | ||
| + | damit die Vergrößerung funktioniert. | ||
=== Strahlengänge === | === Strahlengänge === | ||
| Zeile 77: | Zeile 76: | ||
Dann gibt es noch den Brennpunktstrahl, der vor der Linse durch den Brennpunkt, dann durch den unteren Teil der Linse und dann parallel zur optischen Achse verläuft. Also quasi genau anders herum als der Parallelstrahl. | Dann gibt es noch den Brennpunktstrahl, der vor der Linse durch den Brennpunkt, dann durch den unteren Teil der Linse und dann parallel zur optischen Achse verläuft. Also quasi genau anders herum als der Parallelstrahl. | ||
| − | Zu letzt noch der Mittelpunktstrahl, der genau durch den | + | Zu letzt noch der Mittelpunktstrahl, der genau durch den Mittelpunkt der Linse verläuft |
| + | |||
| + | |||
| + | == Bildkonstruktion und Abbildung zur Linse == | ||
| + | |||
| + | [[Datei:Bam-physik.jpg|thumb|Linsengleichung]] | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Dies ➡️ ist die zeichnerische Darstellung der Strahlengänge. | ||
| + | |||
| + | Die Linsengleichung, auch Abbildungsgleichung genannt, gibt bei einer optischen Abbildung mit einer Linse | ||
| + | den Zusammenhang zwischen Gegenstands-, Bild-, und Brennweite an. | ||
| + | |||
| + | Die Linsengleichung, ist abhängig von der Wölbung der Linse. Je dünner, desto größer das reelle Bild. Je größer die Linse, desto kleiner das durch die Linse erzeugte Bild. Mit der Linsengleichung kann man die Brennweite oder auch die Bildweite oder die Gegenstandsweite ausrechnen. Die Rechnung dazu lautet: | ||
| + | |||
| + | <math>\frac{1}{b}+\frac{1}{g}=\frac{1}{f}</math> | ||
| + | |||
| + | g = Gegenstandsweite | ||
| + | b = Bildweite | ||
| + | G = Gegenstand | ||
| + | B = Bildgröße | ||
| + | f = Brennweite | ||
| + | |||
| + | Wenn man g ausrechnen möchte, muss man <math>\frac{1}{f}-\frac{1}{b}=\frac{1}{g}</math> | ||
| + | rechnen. | ||
| + | Beispiel: wenn die Brennweite 10 cm beträgt, die Gegenstandsweite 15cm, die Bildweite 30 cm und die Bildgröße 20 cm beträgt, hat man keine Gegenstandsweite (also g) und deshalb möchte man die ausrechnen. | ||
| + | Die Rechnung dazu lautet: | ||
| + | |||
| + | <math>\frac{1}{10}-\frac{1}{15}=\frac{1}{30}</math> | ||
| + | |||
| + | Wenn man b ausrechnen möchte, muss man <math>\frac{1}{f}-\frac{1}{g}=\frac{1}{b}</math> | ||
| + | rechnen. | ||
| + | |||
| + | Außerdem spielt noch die Entfernung des Gegenstandes eine Rolle. Je näher der Gegenstand an der Linse steht, desto größer das reelle Bild. Jeweiter entfernt, desto kleiner das Bild. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Mit der Abbildungsgleichung kann man Bildgröße oder den Gegenstand ausrechnen. | ||
| + | Die Rechnung dazu lautet: | ||
| + | <math>\frac{B}{b}=\frac{G}{g}</math> | ||
| + | |||
| + | ==Ein Mikroskop selber nach bauen== | ||
| + | |||
| + | [[Datei:MikroskopBAM.jpg|Selbstaufgabe eines Mirkoskobes der Gruppe BAM|400px]] http://wikis.zum.de/kas/images/b/b2/Unser_nachgebautes_Mikroskop.jpg | ||
| + | |||
| + | Wir haben hier im Physikunterricht ein Mikroskop nachgebaut, natürlich nicht ganz genau wie ein | ||
| + | echtes Mikroskop aber nach dem Prinzip. | ||
| + | |||
| + | 1. Das ganz linke ist die Lichtquelle, beim Mikroskop kommt die von unten. | ||
| + | |||
| + | 2. Dann kommt das Objekt, dass man vergrößern möchte. | ||
| + | |||
| + | Bei einem echten Mikroskop liegt das Objekt auf einem Objekttisch und das Objekt | ||
| + | ist meistens viel kleiner, als bei unserem Pfeil. | ||
| + | |||
| + | 3. Die Konkarvlinse zerstreut das Licht und wirft ein reeles Zwischenbild umgekehrt auf | ||
| + | |||
| + | 4. den Schirm | ||
| + | |||
| + | 5. Die Konvexlinse ist wie das Okular, sie bündelt das Licht und wenn man durch sie durchschaut | ||
| + | sieht man das Objekt vergrößert. | ||
Aktuelle Version vom 9. Februar 2015, 09:28 Uhr
Inhaltsverzeichnis |
Mikroskop
Wie funktioniert ein Mikroskop?
Mikroskope können sehr kleine Dinge vergrößern. Dies funktioniert nur mit Licht. Das Licht wird von der Lichtquelle am Fuß des Mikroskops ausgestrahlt und mit Hilfe von Linsen gebrochen, das heißt, dass das Licht in eine bestimmte Richtung gelenkt wird. Das Licht durchdringt das Objekt, das auf dem Objektträger liegt, welches auf dem Objekttisch gespannt ist. Dann wird das Licht in den Tubus geleitet, wo ein vergrößertes "reeles Zwischenbild", quasi ein Zwischenschritt der gesamten Vergrößerung ensteht.
Aufbau eines Mikroskops
Quelle: www.lichtmikroskop.net
Wie funktioniert eine Sammellinse?
Eine Sammellinse ist gewölbt und in der Mitte dicker als am Rand. Sie kann Licht bündeln. Mann nennt sie auch Konvexlinse oder Positivlinse, da sie eine positive Brechkraft hat. Parallel einfallendes Licht wird von der Sammellinse in einem Brennpunkt hinter der Linse gebündelt. Man sagt auch, dass das Licht im Brennpunkt fokussiert wird.
Formel für die Brennweite der Sammellinse:
f ist die Brennweite (der Abstand des Brennpunktes vom Linsenmittelpunkt)
g ist die Gegenstandsweite (wie weit der Gegenstand vom Linsemittelpunkt entfernt ist)
b ist die Bildweite (der Abstand vom entstehenden Bild zum Linsenmittelpunkt)
Wie funktioniert eine Zerstreeungslinse?
Eine Zerstreeungslinse nennt man auch Konkavlinse und ist in der Mitte dünner als am Rand. Anders als bei der Konvexlinse wird paralleil einfallendes Licht zerstreut anstatt gebündelt. Die Zerstreungslinse hat auch einen Brennpunkt, der allerdings vor der Linse ist und nicht wie bei der Konvexlinse dahinter.
Formel für die Brennweite der Konkavlinse:
f ist die Brennweite (der Abstand des Brennpunktes vom Linsenmittelpunkt)
g ist die Gegenstandsweite (wie weit der Gegenstand vom Linsemittelpunkt entfernt ist)
b ist die Bildweite (der Abstand vom entstehenden Bild zum Linsenmittelpunkt)
Experiment
Bündeln von Licht
Material: Ein Netzgerät, ein Lichtkasten, eine Glaslinse (Konvexlinse), zwei Kabel
Aufbau: Zuerst wird das Netzgerät an die Steckdose angeschlossen und die Lampe und das Netzgerät wird mit Kabeln verbunden, die jeweils an den zwölf Volt Steckern angeschlossen sind. Dann schiebt man die Glaslinse in den kleinen Schlitz, am Anfang des Lichtkastens.
Beobachtung: Ohne die Linse verläuft das Licht nicht grade, sondern wird immer breiter. Doch wenn man die Linse einfügt, wird der Lichtstrahl grade, weil die Konvexlinse das Licht bündelt.
Auswertung: Eine Konvexlinse kann das Licht bündeln und kann dann in verschiedene Richtungen gelenkt werden. Beim Mikroskop ist das sehr wichtig, da das Licht genau in der Bahn des Mikroskops laufen muss, damit die Vergrößerung funktioniert.
Strahlengänge
Was gibt es für Strahlengänge?
Es gibt den Parallelstrahl, der vor der Linse parallel zur optischen Achse, dann durch den oberen Teil der Linse und zum Schluss durch den Brennpunkt verläuft.
Dann gibt es noch den Brennpunktstrahl, der vor der Linse durch den Brennpunkt, dann durch den unteren Teil der Linse und dann parallel zur optischen Achse verläuft. Also quasi genau anders herum als der Parallelstrahl.
Zu letzt noch der Mittelpunktstrahl, der genau durch den Mittelpunkt der Linse verläuft
Bildkonstruktion und Abbildung zur Linse
Dies ➡️ ist die zeichnerische Darstellung der Strahlengänge.
Die Linsengleichung, auch Abbildungsgleichung genannt, gibt bei einer optischen Abbildung mit einer Linse den Zusammenhang zwischen Gegenstands-, Bild-, und Brennweite an.
Die Linsengleichung, ist abhängig von der Wölbung der Linse. Je dünner, desto größer das reelle Bild. Je größer die Linse, desto kleiner das durch die Linse erzeugte Bild. Mit der Linsengleichung kann man die Brennweite oder auch die Bildweite oder die Gegenstandsweite ausrechnen. Die Rechnung dazu lautet:
g = Gegenstandsweite b = Bildweite G = Gegenstand B = Bildgröße f = Brennweite
Wenn man g ausrechnen möchte, muss man 
rechnen.
Beispiel: wenn die Brennweite 10 cm beträgt, die Gegenstandsweite 15cm, die Bildweite 30 cm und die Bildgröße 20 cm beträgt, hat man keine Gegenstandsweite (also g) und deshalb möchte man die ausrechnen. Die Rechnung dazu lautet:
Wenn man b ausrechnen möchte, muss man 
rechnen.
Außerdem spielt noch die Entfernung des Gegenstandes eine Rolle. Je näher der Gegenstand an der Linse steht, desto größer das reelle Bild. Jeweiter entfernt, desto kleiner das Bild.
Mit der Abbildungsgleichung kann man Bildgröße oder den Gegenstand ausrechnen.
Die Rechnung dazu lautet:
Ein Mikroskop selber nach bauen
http://wikis.zum.de/kas/images/b/b2/Unser_nachgebautes_Mikroskop.jpg
Wir haben hier im Physikunterricht ein Mikroskop nachgebaut, natürlich nicht ganz genau wie ein echtes Mikroskop aber nach dem Prinzip.
1. Das ganz linke ist die Lichtquelle, beim Mikroskop kommt die von unten.
2. Dann kommt das Objekt, dass man vergrößern möchte.
Bei einem echten Mikroskop liegt das Objekt auf einem Objekttisch und das Objekt ist meistens viel kleiner, als bei unserem Pfeil.
3. Die Konkarvlinse zerstreut das Licht und wirft ein reeles Zwischenbild umgekehrt auf
4. den Schirm
5. Die Konvexlinse ist wie das Okular, sie bündelt das Licht und wenn man durch sie durchschaut sieht man das Objekt vergrößert.
