Das Fernrohr

Im Physikunterricht hatten wir die Aufgabe ein Fernrohr zu bauen und die Bauteile zu erklären.

Bestandteile

Ein Fernglas besteht aus einem Objektiv; einem imaginären Brennpunkt bzw. einen Gegenstand, der fixiert werden soll; jeweils zwei Umlenkprismen; der Gesichtsfeldblende und dem Okular. Das Objektiv ist eine Sammellinse, sie fängt das Licht ein und bündelt es, man richtet es auf das Bild. Am Brennpunkt kreuzen sich die Lichtstrahlen vom Bild, dadurch steht das Bild auf dem Kopf. Die Umlenkprismen sind dafür da, um das Licht/Bild auf die Gesichtsfeldblende umzuleiten. Die Gesichtsfeldblende befindet sich vor dem Okular. Sie gibt den Fokus auf einen bestimmten Ausschnitt des Bildes. Das Okular funktioniert wie eine Lupe es schärft das Bild und man schaut dadurch.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6a/Porro_binocular.jpg

^ - Objektiv(1) - Umlenkprismen(2)&(3) - Okular(4) ^

Linsen und Abbildungsgleichung

Um diesen Ablauf besser zu verstehen,haben wir mit der Bildkonstruktion aufgezeichnet und die Werte mit Hilfe der Linsengleichung ausgerechnet. Vom Gegenstand gehen drei Strahlen aus: Der Mittelpunktstrahl: Er verläuft gerade durch die Linse, der Parallelstrahl: Er verläuft erst parallel zur Optischenachse und dann gerade durch denn Brennpunkt (F), der letzte Strahl ist der Brennpunktstrahl: Er verläuft erst gerade durch denn Brennpunkt und dann parallel zur Optischen Achse.

Um die Zeichnung noch besser zu verstehen sind hier die Erklärungen.

G= die Größe des Gegenstands g= die der Abstand vom Gegenstand zur Linse B= die Größe des Bildes b= die der Abstand vom Bild zur Linse F= der Brennpunkt f= der Abstand vom Brennpunkt zur Linse

Mithilfe der Linsengleichung (1:b+1:g=1:f) (B:b=G:g) (B:G=b:g) kann man die fehlenden Werte ermitteln.

g=10 cm b=10 cm B=8 cm G=8 cm Also ist 1:10+1:10=2:10

Und nach der zweiten Gleichung ist 8:10=8:10 und 8:8=10:10

Bild

Experiment zum Bündeln von Licht

Material: -Ein Netzgerät -Ein Lichtkasten -Eine Glaslinse -Zwei Kabel

Aufbau: -Netzgerät anstecken -Lampe und Netzgerät sind mit zwei Kabeln verbunden -Kabel werden an jeweils 12 Volt Steckern angeschlossen -Am vorderen Ende des Kastens, in dem sich die Lampe befindet, ist ein Schlitz, in dem man eine Platte reinschieben kann. -Man kann auch auch vor der Öffnung des Kastens eine Linse reinschieben.

Beobachtung: Wir haben einen Lichtkasten mit einem Netzgerät angeschlossen und mit einer kleinen Platte, in der Rillen waren, das Licht in fünf kleine Linien eingeteilt. Ein paar Zentimeter weiter haben wir verschieden geformte Linsen gestellt und konnten sehen, dass das Licht gebündelt wurde.

Auswertung: Das Objektiv kann das Licht aus verschiedenen Richtungen aufnehmen und auch in verschiedene Richtungen weitergeben. In unserem Fall an die Umlenkprismen.

Experiment zum Umleiten von Licht

Material: -Ein Netzgerät -Zu beiden Seiten gekrümmte Glaslinse -Glaslinse -zwei Kabel -Lichtkasten

Aufbau: Man verbindet das Netzgerät und den Lichtkasten mit Kabeln. In dem Lichtkasten steckt eine Glaslinse, welche das Licht bündelt. Außerdem haben wir vor das Licht eine Platte mit einem Schlitz befestiigt. Die zu beiden Seiten gekrümmte Glaslinse haben wir nicht senkrecht vor den Lichtstrahl gestellt, sondern etwas versetzt.

Beobachtung: Wir haben einen Lichtkasten an einem Netzgerät angeschlossen und eine kleine Platte mit einem Pfeil darauf, davor geschoben. Vor dem Pfeil stehen zwei Glaslinsen, alle vier Gegenstände kann man hin und her verschieben. Dann lässt man das Licht auf eine Wand oder Platte fallen sodass man den Pfeil sehen kann. Dadurch, dass man die Linsen verschieben kann, kann man auch die Schärfe des Pfeils einstellen.

Auswertung: Je weiter die Linsen auseinander sind, desto schärfer wird der Pfeil.