Bildentstehung an Sammellinsen

Von jedem Gegenstandspunkt zu einem Bildpunkt

Die Linse sammelt das Licht jedes Gegenstandspunkts wieder in genau einem Punkt.

• Ausgangspunkt:Von jedem Punkt des Gegenstands geht Licht in alle Richtungen ab.
• Bündel:Nur ein Teil davon trifft die Linse — sie bricht alle diese Strahlen.
• Bildpunkt:Hinter der Linse treffen sich die Strahlen wieder in einem einzigen Punkt.
• Bild:Weil das für jeden Gegenstandspunkt gilt, entsteht Punkt für Punkt ein vollständiges Bild.
• Reelles Bild:Die Strahlen treffen sich tatsächlich: auf einem Schirm auffangbar und umgekehrt.
• Unschärfe:Steht der Schirm woanders, trifft er nur Querschnitte der noch zusammenlaufenden Bündel — aus jedem Bildpunkt wird ein Fleck.

Der Test mit der halben Linse

Die halbe Linse zeigt, dass jeder einzelne Bildpunkt von der ganzen Linsenfläche lebt.

• Versuch:Man deckt die Hälfte der Linse ab und schaut auf den Schirm.
• Beobachtung:Es verschwindet nicht die Hälfte des Bildes — es bleibt vollständig, wird aber dunkler.
• Begründung:Jeder Bildpunkt wird von einem ganzen Bündel über die gesamte Linsenfläche erzeugt.
• Folge:Weniger Fläche heißt weniger Strahlen pro Bildpunkt: Helligkeit sinkt, Bildgeometrie bleibt.

Eine Kerze, eine Sammellinse (f = 3 cm), ein Schirm. Drei Fragen dazu, was der Schirm zeigt, wenn die Linse teilweise abgedeckt wird oder der Schirm rückt. Danach lässt sich frei erkunden, von welchem Kerzenpunkt das Lichtbündel gezeichnet wird und welcher Teil der Linse abgedeckt ist.

Halte fest: Jeder Bildpunkt wird von einem ganzen Bündel über die freie Linsenfläche erzeugt. Deckt man einen Teil ab, fehlt kein Bildteil, sondern Licht — und steht der Schirm nicht in der Bildweite, wird aus jedem Bildpunkt ein Fleck, dessen Größe mit der freien Linsenfläche wächst.

Hinweise

Drei Stellen, an denen es bei der Bildentstehung regelmäßig hakt: