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Nachricht |
sungirl123
Anmeldungsdatum: 02.10.2007
Beiträge: 66
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 sungirl123 Verfasst am: 28. Nov 2007 20:46 Titel: Optische Linsen |
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Hallo ,
folgende Fragen:
Da eine Lupe ein Konvexlinse ist und ergo an den Rändern stärker gekrümmt ist, wird an diesen Stellen das Licht stärker gebrochen. Welche Angaben benötige ich, um diesen Brechwinkel an einer beliebigen Stelle zu ermitteln?
Gucke ich mit einer Lupe auf einen Gegenstand von oben, der kleiner als die Linsenfläche der Lupe ist, so kann ich bei z.B. bei Prisma (Zylinder...) die Mantelfläche sehen. Hat diese Erscheinung einen Namen?
Wirkt bei dabei noch irgendwas bestimmtes?
Gruß
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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| magneto42 Verfasst am: 29. Nov 2007 00:03 Titel: |
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Hallo sungirl123.
| sungirl123 hat Folgendes geschrieben: | | Da eine Lupe ein Konvexlinse ist und ergo an den Rändern stärker gekrümmt ist, wird an diesen Stellen das Licht stärker gebrochen. Welche Angaben benötige ich, um diesen Brechwinkel an einer beliebigen Stelle zu ermitteln? |
Einfache Linsen, wie bei einer Lupe, sind sphärisch. Die beiden konvexen Oberflächen sind also Kugelkalotten. Das heißt auch, daß die Krümmung der Oberfläche überall gleich ist. Es ist übrigens grundsätzlich so, daß die Krümmung der Oberfläche nichts mit der Stärke der Brechung gemein hat.
Die stärkere Brechung kommt dadurch zustande, daß der einfallende Strahl, den Du betrachtest, einen größeren Winkel zum Lot besitzt. Den Brechungswinkel kannst Du wie üblich über das Snellius'sche Brechungsgesetz bestimmen. Bei einer Kugeloberfläche ist die Brechung zu den Rändern hin übrigens zu stark um alle Strahlen in einem Punkt zu fokussieren. Die ist die sphärische Aberration.
Siehe auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Linse_%28Optik%29
| sungirl123 hat Folgendes geschrieben: | Gucke ich mit einer Lupe auf einen Gegenstand von oben, der kleiner als die Linsenfläche der Lupe ist, so kann ich bei z.B. bei Prisma (Zylinder...) die Mantelfläche sehen. Hat diese Erscheinung einen Namen?
Wirkt bei dabei noch irgendwas bestimmtes? |
Ein Begriff dazu ist mir nicht bekannt. Der Effekt läßt sich mit einer virtuellen optischen Bank einfach demonstrieren. Ist das Objekt kleiner als der Linsendurchmesser können auch Strahlen, die normalerweise verdeckt sein sollten, durch die Linse abgebildet werden. Dasselbe kann man auch mit bloßem Auge beobachten, wenn man z.B. entlang einer Nadel schaut.
Edit:
Hier versteckt sich ein Bild. Wer es sehen will, muß sich einloggen.
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
OptBank1.png |
| Dateigröße: |
9.36 KB |
| Heruntergeladen: |
35479 mal |
Zuletzt bearbeitet von magneto42 am 29. Nov 2007 21:58, insgesamt einmal bearbeitet |
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sungirl123
Anmeldungsdatum: 02.10.2007
Beiträge: 66
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| sungirl123 Verfasst am: 29. Nov 2007 21:44 Titel: |
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Danke dir!
Mir drängen sich noch folgende Fragen auf:
1. Es ist doch möglich, dass die Mantelfläche eines Prismas (also ein allgemeiner Fall) stärker zu sehen ist, wenn das empfangene Licht eine Farbe besitzt, die stark gebrochen wird, oder? Inwiefern spielt also die Farbe des betrachteten Objekts eine Rolle?
2. Zur sphärischen Aberration: Die tritt in meinem Fall doch aber nicht auf, weil eine Lupe doch nie eine Kugel ist, richtig?
3. Gesetzt der Fall, dass auf der Gegenstandsseite einer Lupe ein scharfes, virtuelles Bild erzeugt wird. Wie ist begründet, dass ich dieses virtuelle Bild bei unterschiedlichem Abstand mein Auge- Lupe unterschiedlich genau (nicht mit scharf verwechseln, also detailliert...)sehe?
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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| magneto42 Verfasst am: 29. Nov 2007 23:36 Titel: |
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1. Den Effekt den Du beschreibst nennt man chromatische Aberration. Blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes. Bei der "Farbe" eines Objektes ist zwischen zwei Sachverhalten zu unterscheiden. Zum einen der subjektiver Farbeindruck des Gehirns und zum anderen die Wellelängenmixtur des vom Körper abgestrahlten Lichtes. Letzteres hat ein natürlich einen Zusammenhang mit der chromatischen Aberration.
2. Die sphärische Aberration tritt bei sphärischen Linsen immer auf. Im Mittelbereich der Lupe ist der Effekt jedoch schwächer als zu den Rändern hin. Grundsätzlich gibt es bei dieser Art Linse aber keinen festen Brennpunkt.
3. Ich bin nicht sicher was Du meinst. Ich denke dies hat etwas mit dem Auflösungsvermögen des Auges zu tun. Damit zwei nebeneinanderliegende Punkte getrennt wahrgenommen werden können, müssen sie einen bestimmten Winkel mit dem Auge bilden. Hier spielen hauptsächlich zwei Gründe eine Rolle. Einmal ist die Dichte der Sehstäbchen auf der Netzhaut endlich; andererseits werden durch Beugung der Lichtstrahlen an der Pupille keine Punkte sondern Scheibchen auf der Netzhaut abgebildet. Diese Scheibchen benötigen im Auge einen gewissen Abstand um als von unabhängigen Punkten ausgehend wahrgenommen zu werden.
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sungirl123
Anmeldungsdatum: 02.10.2007
Beiträge: 66
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| sungirl123 Verfasst am: 05. Dez 2007 22:44 Titel: Re: Optische Linsen |
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| sungirl123 hat Folgendes geschrieben: | Hallo ,
Gucke ich mit einer Lupe auf einen Gegenstand von oben, der kleiner als die Linsenfläche der Lupe ist, so kann ich bei z.B. bei Prisma (Zylinder...)
Gruß |
Das würde aber auch gehen, wenn ich eine Zerstreuungslinse nehmen würde (dann würde das virtuelle Bild natürlich stark verkleinert werden).
Außerdem müsste es doch im Falle, dass das Objekt bei Verwendung einer Sammellinse nach dem Brennpunkt liegt, ebenfalls zu beobachten sein.
Sind diese Thesen richtig?
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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| magneto42 Verfasst am: 05. Dez 2007 23:30 Titel: |
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Hm, bei der Zerstreuungslinse geht das nur weil mit der Augenlinse eine Sammellinse hintangefügten wird. Damit werden die divergierenden Strahlen wieder gebündelt (siehe Bild im Anhang).
Die andere Behauptung sehe ich auch so.
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
OptBank2.png |
| Dateigröße: |
5.31 KB |
| Heruntergeladen: |
36561 mal |
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sungirl123
Anmeldungsdatum: 02.10.2007
Beiträge: 66
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| sungirl123 Verfasst am: 06. Dez 2007 16:41 Titel: |
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| magneto42 hat Folgendes geschrieben: | | [...] nur weil mit der Augenlinse eine Sammellinse hintangefügten wird. Damit werden die divergierenden Strahlen wieder gebündelt |
Ja gut, dies ist doch aber auch der Fall, wenn beim Benutzen einer Sammellinse das Objekt zwischen Brennpunkt und Linse steht.
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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| magneto42 Verfasst am: 06. Dez 2007 17:54 Titel: |
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Richtig. Nur konvergieren die Strahlen bei einer Sammellinse sowieso schon. Ich wollte nur zur Erklärung sagen, daß der Effekt bei einer Streulinse wegen der Sammellinseneigenschaft des Auges beobachtbar ist.
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