Abb. 1
Bildentstehung und Bildeigenschaften beim Hohlspiegel
Veranschauliche dir zuerst mit Hilfe der Simulation die sogenannte Bewegungsregel: Solange \(g > f\) ist, gilt: Rückt der Gegenstand auf den Hohlspiegel zu, so entfernt sich das Bild vom Hohlspiegel.
Vervollständige anschließend mit Hilfe der Simulation die folgende Tabelle.
Lage des Gegenstandes (\(g\))
Lage des Bildes (\(b\))
Eigenschaften des Bildes (u.a. \(B\))
\(g > 2 \cdot f\ = r\)
\( 2 \cdot f\ > b > f\)
reell; umgekehrt; verkleinert: \(B < G\)
\(g = 2 \cdot f\ = r\)
\(2 \cdot f = r > g > f\)
\(g = f\)
\(f > g\)
Lage des Gegenstandes (\(g\))
Lage des Bildes (\(b\))
Eigenschaften des Bildes (u.a. \(B\))
\(g > 2 \cdot f\ = r\)
\( 2 \cdot f\ > b > f\)
reell; umgekehrt; verkleinert: \(B < G\)
\(g = 2 \cdot f\ = r\)
\(b = 2 \cdot f\)
reell; umgekehrt; gleich groß: \(B = G\)
\(2 \cdot f = r > g > f\)
\(b > 2 \cdot f\ = r\)
reell; umgekehrt; vergrößert: \(B > G\)
\(g = f\)
kein Bild
kein Bild
\(f > g\)
\(|b| > g\)
virtuell; aufrecht; vergrößert: \(|B| > G\)
Fertige eine Tabelle mit den folgenden Spalten an: \(G\), \(g\), \(B\), \(b\) und \(f\). Trage die Werte für mindestens 6 verschiedene Kombinationen in die Tabelle ein und prüfe, ob für alle Messwerte die beiden Bedingungen \(\frac{G}{B} = \frac{g}{b}\) und \(\frac{1}{g} + \frac{1}{b} = \frac{1}{f}\) erfüllt sind.
Schiebe den Gegenstand langsam von außerhalb der zweifachen Brennweite auf den Spiegel zu und betrachte dabei die Bildweite und die Bildgröße im Verhältnis zu Gegenstandsweite und Gegenstandsgröße. Welche Aussagen kann man dabei machen?
Schiebe den Gegenstand langsam innerhalb die einfachen Brennweite auf den Spiegel zu und betrachte dabei die Bildentstehung. Welche Aussagen kann man dabei machen?
\(G\)
\(g\)
\(B\)
\(b\)
\(f\)
\(\frac{G}{B}\)
\(\frac{g}{b}\)
\(\frac{1}{g} + \frac{1}{b}\)
\(\frac{1}{f}\)
0,52
1,72
0,72
2,39
1,00
0,72
0,72
1,00
1,00
Solange sich der Gegenstand außerhalb der zweifachen Brennweite befindet, ist das Bild kleiner als der Gegenstand und erscheint zwischen einfacher und zweifacher Brennweite.
Ist die Gegenstandsweite gleich der zweifachen Brennweite, sind Bild und Gegenstand gleich groß und gleichweit vom Spiegel entfernt.
Bewegt man den Gegenstand von der zweifachen zur einfachen Brennweite, so wird das Bild immer größer und entfernt sich immer mehr vom Spiegel weg.
Befindet sich der Gegenstand innerhalb der einfachen Brennweite, so laufen die Hauptstrahlen nach der Reflexion auseinander. Man sagt, das Lichtbündel divergiert. Die rückwärtigen Verlängerungen der reflektierten Strahlen treffen sich im virtuellen (scheinbaren) Bild. Ein Beobachter vor dem Spiegel meint der Gegenstand ist an der Stelle des virtuellen Bildes und so groß wie das virtuelle Bild.
Je mehr sich der Gegenstand dem Brennpunkt nähert, um so größer und weiter entfernt vom Spiegel entsteht das virtuelle Bild.
