Optik
Streulinse — virtuelles Bild
Eine Streulinse erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild.
Streulinse — virtuelles Bild — interaktive Optik-Simulation. Eine Streulinse erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Zerstreuungslinse
Eine Zerstreuungslinse erzeugt immer ein verkleinertes, aufrechtes, virtuelles Bild.
Zerstreuungslinsen streuen Strahlen, als kämen sie von einem virtuellen Brennpunkt auf derselben Seite, von der das Licht einfällt, während ein konvexer Spiegel sie streut, als kämen sie von einem Brennpunkt hinter dem Spiegel — beide Elemente lenken das Licht auf dieselbe Weise, doch ihr virtueller Brennpunkt liegt auf entgegengesetzten Seiten. Jede Objektentfernung ergibt ein virtuelles, aufrechtes, verkleinertes Bild. Brillen gegen Kurzsichtigkeit nutzen dies, um den Fernpunkt nach außen zu verschieben.
- Immer virtuelles Bild
- m < 1, aufrecht
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.
Leitfrage
Erzeugt sie jemals ein reelles, vergrößertes Bild, so wie es eine Sammellinse kann? (use sie/er to match the named noun)
Vorhersagen zum Abwägen
- Nein – eine Zerstreuungslinse erzeugt immer ein kleineres, aufrechtes virtuelles Bild, unabhängig von der Objektentfernung.
- Es entsteht ein reales Bild, wenn das Objekt weit genug entfernt ist.
- Es entsteht immer ein reales, 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 Preset „Diverging-Virtual“ und drücken Sie „Zurücksetzen“. Die Brennweite des Objektivs ist auf −10 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
Zerstreuungslinsen-Bildgebung — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
Eine Zerstreuungslinse hat eine negative Brennweite. Das Einsetzen von f < 0 in 1/f = 1/d_o + 1/d_i ergibt immer ein negatives d_i (virtuell) und 0 < m < 1 (reduziert, aufrecht) für jeden positiven Objektabstand.
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 = −10 cm, dann m = −d_i/d_o. Vergleichen Sie beides mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum, egal wie groß d_o wird, d_i negativ (virtuell) und m positiv und kleiner als 1 für eine Zerstreuungslinse bleibt – im Gegensatz zum Verhalten einer Sammellinse im Konvergenz-Real-Experiment.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Ein Türspion verwendet eine Zerstreuungslinse (oder ein ähnliches Weitwinkeldesign), um ein verkleinertes, weites Sichtfeldbild der Person zu zeigen, die sich draußen aufhält. Erklären Sie, warum ein verkleinertes Bild genau das ist, was Sie für den Zweck eines Gucklochs benötigen.
- Wie nähert sich d_i an, wenn d_o sehr groß wird (das Objekt ist sehr weit entfernt)? Vergleichen Sie ihn mit der Brennweite der Linse und erklären Sie physikalisch, warum sich das virtuelle Bild einer Zerstreuungslinse niemals über ihren eigenen Brennpunkt hinaus bewegen kann.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Willkommen bei der Zerstreuungslinse
- Objekt auswählen
- Abspielen drücken
- Immer virtuell
- Eigenschaften-Panel 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.