Optik
Planspiegel
Ein Planspiegel erzeugt ein aufrechtes, gleich großes virtuelles Bild so weit dahinter wie das Objekt vorn.
Planspiegel — interaktive Optik-Simulation. Ein Planspiegel erzeugt ein aufrechtes, gleich großes virtuelles Bild so weit dahinter wie das Objekt vorn. Kostenloses browserbasiertes virtuelles Physiklabor mit Live-SI-Messwerten und geführtem Tutorial.
Planspiegel
Ein Planspiegel erzeugt ein aufrechtes, gleich großes virtuelles Bild so weit dahinter wie das Objekt vorn.
Reflexion an einer ebenen Fläche folgt dem Reflexionsgesetz. Die Bildentfernung entspricht der Objektentfernung hinter dem Spiegel, was eine Vergrößerung von eins ergibt. Das Bild ist virtuell, weil reflektierte Strahlen dort nicht wirklich konvergieren — das Gehirn extrapoliert rückwärts entlang gestrichelter Verlängerungen.
- m = +1
- Bildweite = Objektweite
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 gewöhnlicher flacher (planer) Spiegel ist der alltägliche Fall der Spiegelbildgebung. Ändert sich die Größe seines virtuellen Bildes, wenn man ein Objekt weiter von einem ebenen Spiegel entfernt?
Vorhersagen zum Abwägen
- Das Bild schrumpft, je weiter sich das Objekt entfernt.
- Nein – das Bild eines Planspiegels hat immer die gleiche Größe wie das Objekt (Vergrößerung genau 1), unabhängig von der Entfernung.
- Das Bild wächst, je weiter sich das Objekt entfernt.
Variable Rollen
Was Sie eingestellt haben:
- Objektabstand d_o (cm)
Was Sie messen:
- Bildabstand d_i (cm)
Wie die Untersuchung abläuft
- Öffnen Sie die Planspiegel-Preset und drücken Sie Zurücksetzen.
- Aktivieren Sie die Bildentfernungsanzeige.
- Stellen Sie für jeden Versuch den Objektabstand ein und notieren Sie den Bildabstand.
Maßgebende Gleichung
Planspiegel als f → ∞ — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)
Ein Planspiegel ist der Sonderfall der Spiegelgleichung mit unendlicher Brennweite: 1/∞ = 1/d_o + 1/d_i erzwingt genau d_i = −d_o, bei Vergrößerung immer 1 – ein unvergrößertes, aufrechtes virtuelles Bild.
Was die Schüler auf dem druckbaren Arbeitsblatt erarbeiten müssen
- Bestätigen Sie für einen Versuch genau d_i = −d_o (ein Planspiegel ist der f → ∞-Grenzwert der Spiegelgleichung). Vergleichen Sie mit der Tabelle.
- Erklären Sie, warum das Bild eines Planspiegels immer genau so weit hinter dem Spiegel liegt, wie sich das Objekt davor befindet, und warum die Vergrößerung immer genau 1 ist.
Wo dies außerhalb des Labors sichtbar wird
- Man kann sich einen Planspiegel als einen gekrümmten Spiegel mit unendlicher Brennweite vorstellen (vollkommen flach = keine Krümmung). Erklären Sie mit 1/f = 1/d_o + 1/d_i mit f → ∞, warum dies genau d_i = −d_o erzwingt.
- Wenn Sie auf einen ebenen Spiegel zugehen, bewegt sich Ihr Bild im gleichen Tempo auf Sie zu – der Bildabstand entspricht immer genau Ihrem eigenen Abstand von der Spiegeloberfläche. Warum sind ebene Spiegel dadurch im Vergleich zu gekrümmten Spiegeln und Linsen besonders einfach?
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- Willkommen beim Planspiegel
- Objekt auswählen
- Abspielen drücken
- Bild hinter dem Spiegel
- 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.