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Interaktive Übungen

5.1.4 Bildkonstruktion mit ausgezeichneten Strahlen

Fünf Aufgaben zum Anklicken, Ziehen und Rechnen — jede mit sofortiger Rückmeldung und Erklärung.

Fortschritt
0 / 5 Aufgaben
1Die drei Strahlen und ihr VerlaufAFB I

Verbinden Sie jeden ausgezeichneten Strahl mit seinem Verlauf hinter der Linse.

Links einen Strahl anklicken, dann rechts den passenden Verlauf.
Parallel- und Brennpunktstrahl sind Umkehrungen voneinander — das folgt daraus, dass der Lichtweg umkehrbar ist. Der Mittelpunktstrahl bleibt ungebrochen, weil die Linse in der Mitte wie eine dünne planparallele Platte wirkt: Er wird beim Eintritt und beim Austritt gleich stark, aber entgegengesetzt abgelenkt.
2Konstruktion Schritt für SchrittAFB I

Bringen Sie die Arbeitsschritte einer Bildkonstruktion in die richtige Reihenfolge.

Zeilen ziehen oder mit den Pfeil-Buttons verschieben.
1Optische Achse zeichnen und die Linsen-Mittelebene senkrecht darauf setzen
2Brennpunkte F und F' im Abstand f beidseitig auf der Achse markieren
3Gegenstandspfeil im Abstand g senkrecht auf die Achse setzen
4Von der Pfeilspitze aus zwei ausgezeichnete Strahlen einzeichnen
5Den Schnittpunkt der Strahlen als Bildspitze markieren
6Den Bildpfeil vom Schnittpunkt senkrecht bis zur Achse zeichnen
Wichtig ist die Reihenfolge der ersten drei Schritte: Ohne Achse keine Brennpunkte, ohne Brennpunkte keine Strahlen. Und der letzte Schritt ist mehr als Kosmetik — er zeigt, dass auch der Fußpunkt des Gegenstands abgebildet wird, und zwar auf die Achse, weil er selbst auf ihr liegt.
3Elemente im StrahlengangAFB II

Klicken Sie das gesuchte Element im Strahlengang an. Mit der Tastatur: Tab zum Wandern, Enter zum Auswählen.

Fünf Fragen zu der Konstruktion. Die drei farbigen Linien sind Parallel-, Brennpunkt- und Mittelpunktstrahl.

FF'ParallelstrahlBrennpunktstrahlMittelpunktstrahl
Die Zeichnung zeigt den Sonderfall g = 2f: Gegenstand und Bild sind gleich groß, und auch die Bildweite beträgt 2f. Man erkennt es daran, dass die beiden Pfeile gleich lang sind — nur steht der rechte auf dem Kopf. Gebrochen wird ausschließlich an der Mittelebene, nicht an der Linsenoberfläche.
4Sechs Sätze — drei sind falschAFB II

Klicken Sie genau die falschen Zeilen an.

Nach dem Prüfen erscheint bei jeder falschen Zeile die richtige Fassung.
Die drei Fehler betreffen genau die drei Punkte, an denen Konstruktionen in Klausuren scheitern: vom falschen Punkt aus starten, den Mittelpunktstrahl knicken, und gestrichelte Linien für echtes Licht halten.
5Was passiert bei g < f?AFB III

Der Gegenstand rückt innerhalb der Brennweite. Beurteilen Sie, welche Aussagen zur Konstruktion zutreffen — es sind mehrere richtig.

Mehrere Antworten sind richtig.
Der Brennpunktstrahl ist hier der Knackpunkt: Weil der Gegenstand innerhalb von F steht, geht der Strahl nicht durch F, sondern man muss ihn als Strahl zeichnen, dessen rückwärtige Verlängerung durch F läuft. Deshalb arbeitet man bei g < f meist mit Parallel- und Mittelpunktstrahl — die beiden sind ohne Zusatzüberlegung zu zeichnen.