Optische Linsen

Aufgabe

Sammellinse oder Zersteuungslinse?

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Normalerweise erkennt man Sammellinsen daran, dass sie in der Mitte dicker sind als am Rand (bei Zerstreuungslinsen ist es umgekehrt). Bei Brillen geringer "Stärke" kann man jedoch mit diesem "Tastversuch" nicht sicher feststellen, ob es sich um eine Zerstreuungs- oder eine Sammellinse handelt.

Mache mindestens einen Vorschlag, wie man vorgehen muss, um Sicherheit zu haben.

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In jedem Fall handelt es sich bei diesem Problem um Linsen deren Betrag der Brennweite relativ groß ist (bei kleinen Brennweitenbeträgen wären die Linsen stark gekrümmt und man hätte mit dem "Tastversuch" Erfolg).

1. Möglichkeit: Blick durch die Linse (geringe Entfernung Linse-Auge)

Blickt man durch die Linse und sind dabei weit entfernte Gegenstände unscharf und nah entfernte Gegenstände scharf und vergrößert, so handelt es sich um eine Sammellinse.
Von weit entfernten Gegenständen entwirft die Sammellinse ein reelles Bild mit b > f. Das nahe an der Linse befindliche Auge fängt diese zum reellen Bild laufenden konvergenten Lichtbündel auf und kann davon nur ein unscharfes Bild entwerfen.
Von nahen Gegenständen (g < f) entwirft die Sammellinse virtuelle, vergrößerte Bilder, die unser Auge hinter der Linse scharf sehen kann.
Blickt man durch die Linse und siehst du sowohl von nahen als auch von fernen Gegenständen ein verkleinertes scharfes Bild, so handelt es sich um eine Zerstreuungslinse.
Die Zerstreuungslinse entwirft von nahen und fernen Gegenständen ein verkleinertes, virtuelles Bild. Unser Auge hinter der Linse sieht dieses Bild scharf.

2. Möglichkeit: Man lässt paralleles Licht durch die Linse treten

Halte die zu untersuchende Linse in das Sonnenlicht oder in das Licht eines relativ intensiven Strahlers (in der Schule eignet sich auch der Tageslichtprojektor)

Bei einer Sammellinse sieht man auf einem Schirm oder an der Wand den Schatten der Brillenränder. Das Innere der Brille erscheint am Schirm hell aufgrund der Sammelwirkung der Konvexlinse.
Bei einer Zerstreuungslinse sieht man ebenfalls den Rand der Brille als Schatten. Das Innere der Brille erscheint am Schirm dunkel. Dies ist eine Folge der Streuwirkung der Konkavlinse, die das auftreffende Lichtbündel divergent macht ("das Licht wird aus der Mitte gelenkt").

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