Bilder einer Sammellinse

Material:

Optik Experimentierkasten klein, Optik Experimentierkasten groß, Stativschiene 1 m, kurze Stativstange als Lampenhalter, Verbindungsleitungen, Stromversorgung

Vorbereitung:

Mit einer Sammellinse lassen sich vergrößerte oder verkleinerte Bilder erzeugen. Es soll untersucht werden, welchen Einfluss die Gegenstandsweite g (Entfernung des Gegenstandes von der Linsenmitte) auf die Bildgröße B und Bildweite b hat.

Der Aufbau erfolgt gemäß der schematischen Abbildung: Die Experimentierleuchte wird mit der runden Öffnung verwendet. Direkt vor die Experimentierleuchte wird die Kondensorlinse (f = + 50 mm) aufgestellt und das Dia mit einem Piktogramm (als Gegenstand der abgebildet wird) aufgesteckt. Die Abblidungslinse und der Schirm werden ebenfalls auf die Stativschiene gestellt.

 ← Linse +100 mm und Kondensorlinse +50 mm mit Gegenstand →  

Die Linse bildet das Piktogramm auf den Schirm ab. Der Schirm wird nun so verschoben, dass ein möglichst scharfes Bild entsteht. 

Versuch:

Die Abbildungslinse (f = + 100 mm) wird zunächst 15 cm vor den Gegenstand (Dia) gestellt (Gegenstandsweite g = 15 cm). Sie bildet das Piktogramm auf dem Schirm, der etwa 30 cm von der Linse entfernt ist, ab. Der Schirm wird nun so verschoben, dass ein möglichst scharfes Bild entsteht. 

 Mit einem Geodreieck lassen sich die Abstände sehr genau bestimmen. 

Wir vergrößern nun g in Schritten von 1 cm bis hin zu g = 25 cm und notieren die Gegenstandsweite g, die Bildweite b und die Bildgröße B in einer Tabelle. Zusätzlich messen wir die Gegenstandsgröße G.

Ergebnis: 

Wir betrachten als Ergebnis die Bildweite b in Abhängigkeit von der Gegenstandsweite g. 

Die Bildweite b ist kleiner als die Gegenstandsweite g, wenn g ...
Die Bildweite b ist gleich der Gegenstandsweite g, wenn g ...
Die Bildweite b ist größer als die Gegenstandsweite g, wenn g ...

Wir betrachten als Ergebnis die Bildgröße B in Abhängigkeit von der Gegenstandsweite g.

Die Bildgröße B ist kleiner als die Gegenstandsgröße G, wenn g ...
Die Bildgröße B ist gleich der Gegenstandsgröße G, wenn g ...
Die Bildgröße B ist größer als die Gegenstandsgröße G, wenn g ...