Optik
Konvexspiegel — virtuelles Bild
Ein Konvexspiegel erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild dahinter.
Konvexspiegel — virtuelles Bild — interaktive Optik-Simulation. Ein Konvexspiegel erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild dahinter. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Konvexspiegel
Ein Konvexspiegel erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild dahinter.
Konvexe Spiegel streuen reflektierte Strahlen stets, wodurch virtuelle, aufrechte Bilder entstehen, die kleiner als das Objekt sind. Das weite Sichtfeld macht sie trotz geringerer Vergrößerung zum Standard für Fahrzeug-Seitenspiegel und Flur-Sicherheitsspiegel.
- Virtuelles, aufrechtes Bild
- m < 1
Untersuchungsbericht
Planen Sie die Frage, bevor Sie das Labor öffnen
Das Briefing entspricht der vorgerenderten Seite: Leitfrage, konkurrierende Vorhersagen, Variablenrollen, maßgebliche Gesetze, Aufbau sowie Analyse- und Erweiterungsaufgaben bleiben sichtbar und in dieser Reihenfolge.
Fahrfrage
Ein konvexer (nach außen gewölbter) Spiegel hat vereinbarungsgemäß eine negative Brennweite, genau wie eine Zerstreuungslinse. Entsteht jemals ein echtes, vergrößertes Bild?
Vorhersagen zum Abwägen
- Es kann ein echtes Bild entstehen, wenn das Objekt nahe genug ist.
- Nein – wie eine Zerstreuungslinse erzeugt ein konvexer Spiegel immer ein verkleinertes, aufrechtes virtuelles Bild, unabhängig von der Objektentfernung.
- Es entsteht immer ein vergrößertes Bild.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Objektabstand d_o (cm)
Was Sie messen:
- Bildabstand d_i (cm)
- Vergrößerung m
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die konvex-virtuelle Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Die Brennweite des Spiegels ist auf −15 cm festgelegt.
- Aktivieren Sie die Bildentfernungs- und Vergrößerungsanzeige.
- Stellen Sie den Objektabstand für jeden Versuch ein und notieren Sie den Bildabstand und die Vergrößerung.
Maßgebende Gleichung
Konvexe Spiegelbildgebung — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
Ein konvexer (zerstreuender) Spiegel hat vereinbarungsgemäß eine negative Brennweite. Das Einsetzen von f < 0 in die Spiegelgleichung erzeugt immer ein virtuelles Bild mit 0 < m < 1, genau wie eine Zerstreuungslinse.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Berechnen Sie für einen Versuch d_i aus 1/f = 1/d_o + 1/d_i mit f = −15 cm, dann m = −d_i/d_o. Vergleichen Sie beides mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum die negative Brennweite eines Konvexspiegels ein virtuelles, verkleinertes Bild bei jeder Objektentfernung garantiert – was genau das Verhalten des Zerstreuungslinsen-Experiments widerspiegelt (Wortspiel beabsichtigt).
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Konvexe Spiegel werden für Sicherheitsspiegel in Geschäften und auf der Beifahrerseite von Autos verwendet („Objekte im Spiegel sind näher, als sie erscheinen“), gerade weil sie ein großes Sichtfeld bei reduzierter Größe bieten. Erklären Sie anhand Ihrer Vergrößerungsdaten, warum diese Formulierung auf Autospiegeln notwendig ist.
- Vergleichen Sie die Vergrößerungswerte dieses Experiments mit denen des konkav-realen Experiments bei ähnlichen Objektabständen. Erklären Sie, warum sich das verkleinerte Bild eines Konvexspiegels grundlegend vom vergrößerten (oder invertierten) Bild eines Konkavspiegels unterscheidet.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Willkommen beim Konvexspiegel
- Objekt auswählen
- Abspielen drücken
- Virtuelles Spiegelbild
- Inspektor öffnen
- Geschafft!
Öffnen Sie die interaktive Simulation, um die Szene aufzubauen, drücken Sie auf Play und erkunden Sie sie mit Live-Messungen und einem geführten Tutorial.