Aufbau und Durchführung
Abb. 1 zeigt den Aufbau des Versuchs: In der Mitte einer optischen Bank befindet sich eine Sammellinse mit der Brennweite \(f=300\,\rm{mm}\). Links vor der Linse wird ein Gegenstand platziert; wir benutzen ein LED-Bild, das sind 4 LED-Lämpchen, die in Form eines 'L' angeordnet sind. Rechts hinter der Linse wird eine Kamera befestigt. Man könnte sich auch selbst an dieses Ende der optischen Bank stellen und das Bild direkt betrachten.
Nun verschieben wir den Gegenstand auf der optischen Bank und verändern damit die Gegenstandsweite \(g\), d.h. den Abstand des Gegenstands zur Linse. Dabei beobachten wir das Bild im Display der Kamera.
Beobachtung
Das folgende Video zeigt dir, was du beim Verschieben des Gegenstandes auf dem Display der Kamera beobachten kannst.
Aufgabe
Skizziere jeweils in der rechten Spalte der Tabelle das Bild im Display der Kamera und beschreibe dieses Bild in Worten.
| Position des Gegenstands | Bild im Display der Kamera |
| Die Gegenstandsweite ist größer als die Brennweite: \(g \gt f\) | |
| Die Gegenstandsweite ist ungefähr gleich der Brennweite: \(g \approx f\) | |
| Die Gegenstandsweite ist kleiner als die Brennweite: \(g \lt f\) |
Ergebnis
Wenn man einen Gegenstand mit einer Sammellinse abbildet und versucht, mit einer Kamera oder dem Auge ein Bild aufzufangen, dann können drei Fälle auftreten:
- Im Fall \(g \gt f\) kann man ein umgedrehtes, seitenverkehrtes Bild beobachten. Die Größe des Bildes hängt vom Abstand des Gegenstands zur Linse ab.
- Im Fall \(g \approx f\) kann man kein Bild erkennen.
- Im Fall \(g \lt f\) kann man ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild beobachten. Die Größe des Bildes hängt vom Abstand des Gegenstands zur Linse ab.