Sammellinse: Reelle Bilder jenseits von 2f (use 'reelles Bild' consistently module-wide)

1 · Vorhersagen

Ein Objekt befindet sich außerhalb der Brennweite einer Sammellinse. Wenn Sie es weiter von der Linse entfernen, bewegt sich das auf der anderen Seite erzeugte reale Bild dann näher an die Linse heran oder weiter weg?

• Näher an der Linse – ein weiter entferntes Objekt bildet sein Bild näher am Brennpunkt.
• Weiter von der Linse entfernt. (apply Linse for Objektiv in all listed keys)
• Die Bildentfernung hängt nicht von der Objektentfernung ab.

2 · Aufbauen

1. Öffnen Sie die Konvergenz-Real-Preset und drücken Sie Zurücksetzen. Die Brennweite des Objektivs ist auf 10 cm festgelegt.
2. Aktivieren Sie die Bildentfernungs- und Vergrößerungsanzeige.
3. Stellen Sie den Objektabstand für jeden Versuch ein und notieren Sie den Bildabstand und die Vergrößerung.

3 · Daten sammeln

Zeichnen Sie 1/d_i (y-Achse) gegen 1/d_o (x-Achse) für Ihre drei Versuche auf. Ist die Linie gerade?

4 · Auswerten

1. 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.
2. Erklären Sie anhand der Gleichung für dünne Linsen, warum eine Entfernung des Objekts von der Linse (Erhöhung von d_o) dazu führt, dass die Bildentfernung in Richtung der Brennweite schrumpft.

5 · Vertiefen

1. Jeder Versuch ergibt eine negative Vergrößerung. Erklären Sie, was ein negatives m physikalisch für die Ausrichtung des Bildes im Vergleich zum Objekt bedeutet.
2. Ein Kameraobjektiv erzeugt für jedes Objekt außerhalb der Brennweite ein reales Bild auf dem Sensor. Erklären Sie anhand Ihrer Daten, warum das Fotografieren von etwas sehr weit entferntem Objekt (d_o ≫ f) das Bild immer sehr nahe an der Brennebene platziert.

Die Physik hinter diesem Experiment

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