Fünf Fälle, ein Ordnungsprinzip: alles hängt davon ab, wo g im Vergleich zu f und 2f liegt.
Bei fester Linse entscheidet allein die Gegenstandsweite g über Ort, Größe und Art des Bildes — die Grenzen setzen die Stellen 2f und f.
| Gegenstandsweite | Bildweite | Bild |
|---|---|---|
| g > 2f | f < b < 2f | reell, umgekehrt, verkleinert |
| g = 2f | b = 2f | reell, umgekehrt, gleich groß |
| f < g < 2f | b > 2f | reell, umgekehrt, vergrößert |
| g = f | — | kein Bild: die Strahlen verlassen die Linse parallel |
| g < f | auf der Gegenstandsseite | virtuell, aufrecht, vergrößert (Lupe) |
Gegenstandsweite: Abstand Gegenstand – Linsenmitte.
Bildweite: Abstand Bild – Linsenmitte, hinter der Linse bei reellen Bildern.
Brennweite; sie bleibt bei allen fünf Fällen dieselbe.
Über 2f verkleinert, zwischen f und 2f vergrößert, unter f virtuell.
Die Linse hat die Brennweite f = 3,0 cm. Der Gegenstand fährt von weit außen auf die Linse zu; die drei Konstruktionsstrahlen und das Bild laufen live mit, und die Spur zeigt, wohin die Bildspitze wandert. An den Marken 2F und F ändert sich das Bildverhalten deutlich.
Halte fest: Je näher der Gegenstand rückt, desto weiter entfernt sich das reelle Bild und desto größer wird es — bei g = 2f sind beide gleich weit und gleich groß, bei g = f läuft das Bild ins Unendliche davon, und innerhalb der Brennweite taucht es als virtuelles, aufrechtes Bild auf der Gegenstandsseite wieder auf.
Drei Stolperstellen bei der Fallunterscheidung:
Virtuell heißt nicht „unsichtbar“: Das Bild ist mit dem Auge gut zu sehen, nur nicht auf einem Schirm aufzufangen.
Bei g = f entsteht kein unendlich großes Bild, sondern gar keines — parallele Strahlen schneiden sich nie.
Reihenfolge einhalten: erst g mit f und 2f vergleichen, dann Bildweite und Bildeigenschaften nennen.