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Versuche

Konstruktionsstrahlen

Mit Hilfe von drei ausgezeichneten Strahlen, den Konstruktionsstrahlen, kann man von einem Gegenstandspunkt den Bildpunkt ermitteln. Dazu muss man das Verhalten der sogenannten Konstruktionsstrahlen kennen:

Parallelstrahl wird Brennpunktstrahl

Parallel zur optischen Achse einfallende Strahlen (Parallelstrahlen) treffen sich auf der anderen Seite der Sammellinse im Brennpunkt F1. Diejenigen Strahlen, die rechts von der Linse durch den Brennpunkt laufen nennt man Brennpunktstrahlen.

Untereinander parallele Strahlen, die aber nicht parallel zur optischen Achse sind, treffen sich nicht im Brennpunkt aber in der Brennebene. Wo diese Strahlen in der Brennebene zusammenlaufen bestimmt der Mittelpunktsstrahl.

Fahre - zum besseren Verständnis - mit der Maus über das Bild.

Mittelpunktsstrahl bleibt Mittelpunktsstrahl

Strahlen, welche durch das Linsenzentrum laufen, werden Mittelpunkts- oder Hauptstrahlen genannt und gehen nahezu unabgelenkt durch die Linse.

Man kann sich das Zentrum einer dünnen Linse durch eine planparallele Platte angenähert denken. Strahlen durch dünne planparallele Platten werden nicht abgelenkt sondern nur geringfügig versetzt.

Brennpunktstrahl wird Parallelstrahl

Strahlen, welche durch den Brennpunkt auf der linken Linsenseite laufen (Brennstrahlen), werden auf der rechten Seite zu Parallelstrahlen.

Aufsuchen des Bildpunkts

Mit dem folgenden Versuch soll gezeigt werden, dass sich die drei Konstruktionsstrahlen (Parallelstrahl, Mittelpunktsstrahl und Brennpunktstrahl), welche sich vor der Linse in einem Punkt schneiden, sich auch (annähernd) auf der anderen Linsenseite in einem Punkt schneiden.

Die Konstruktionsstrahlen werden mit drei magnetisch halterbaren Lampen (jeweils mit Kondensor, Spalt und Farbfilter) erzeugt. Die Lampen werden so ausgerichtet, dass der Schnittpunkt der Lichtstrahlen weiter als die Brennweite von der Linse entfernt ist.

Hinweis: Da die Linse relativ dick ist, ist der Schnittpunkt der Konstruktionsstrahlen hinter der Linse nur annähernd zu realisieren.