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Grundwissen

Bildentstehung bei Linsenabbildungen

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Von Konvexlinsen erzeugte reelle Bilder (Voraussetzung \(g>f\)) sind höhen- und seitenverkehrt.
  • Bilder entstehen dabei punktweise! Bilder wandern niemals als Ganzes.

 

Eine Konvexlinse entwirft von einem Gegenstand mit der Gegenstandsgröße \(G\), der sich im Abstand der Gegenstandsweite \(g\) vor einer Linse befindet, ein höhen- und seitenverkehrtes Bild (Voraussetzung: \(g > f\)). Das scharfe Bild mit der Bildgröße \(B\) entsteht in einer bestimmten Entfernung, der Bildweite \(b\) hinter der Linse. Die Bildweite \(b\) hängt von der Brennweite \(f\) und der Gegenstandsweite \(g\) ab.

Das von der Sammellinse entworfene reelle Bild kann mit Hilfe eines Schirms sichtbar gemacht werden. Entfernt man den Schirm, so existiert das Bild als sogenanntes "Luftbild", welches z.B. mit einer Kamera fotografiert werden kann.

Abbildungen entstehen Punkt für Punkt

Um die Bildentstehung nachvollziehen zu können, denkst du dir den Gegenstand in viele Punkte aufgeteilt. Jeder dieser Punkte des Gegenstandes ist jeweils Quelle für ein divergentes Lichtbündel. Diese Quellen bildet die Linse Punkt für Punkt ab und erzeugt somit ein Bild. Die verschiedenen Bilder in Abb. 2 erläutert diesen Gedankengang an zwei ausgewählten Punkten des Mannes, dem "Kopfpunkt" und dem "Fußpunkt.

Abdeckung der halben Linse

Deckst du ein Teil der Linse wie in Abb. 2.4 durch eine Halbebene oder durch eine Lochblende ab, so entsteht trotzdem ein vollständiges Bild! Das Bild wird nur etwas dunkler (lichtschwächer), da jetzt weniger Lichtstrahlen zum Bild beitragen.

Bild wandert nicht als Ganzes

Abb. 3 Typische falsche Vorstellung von der Bildentstehung bei Linsenabbildungen

Du darfst dir den Abbildungsvorgang nicht so vorstellen, dass vom Gegenstand eine Art Bild auf die Linse zuwandert, von der Linse "umgedreht" wird und dann in der Entfernung \(b\) ein Bild entsteht. Diese typische falsche Vorstellung der Bildentstehung ist in der Animation in Abb. 3 dargestellt. Dass diese Vorstellung falsch ist, zeigt sich besonders beim Abdecken von Linsenteilen (vgl. Abb. 2.4). Hier entsteht trotzdem ein vollständiges Bild, was in der Vorstellung eines als Ganzem wandernden Bildes nicht passieren würde.