Vermessen der Brennweiten und der Lage von Hauptebenen von Linsen und Linsensystemen.
Linsen bestehen aus lichtdurchlässigem Material. Sie haben gewöhnlich einen kreisförmigen Querschnitt. Ihre beiden Seiten sind Ausschnitte einer Kugel. Die Funktion, die sie erfüllen und für diesen Versuch interessant ist, ist die Lichtbrechung.
Man kann das Bild eines durch eine Linse abgebildeten Gegenstands vereinfacht durch drei Linien beschreiben.
Strahl 1 verläuft parallel zur Grundebene (die Linie, die durch die „Unterkanten“ von Gegenstand und Bild verläuft und senkrecht auf der Hauptebene steht), wird von der Linse so gebrochen, dass er durch den virtuellen Brennpunkt F‘ geht (siehe Skizze).
Inhaltsverzeichnis
- Ziel
- Theoretische Grundlagen
- Linsen
- Abbildungsmaßstab
- Linsengleichung
- Fehler der geometrischen Optik
- Fehlerrechnung
- Brennweite einer dünnen Sammellinse
- Bestätigen der Linsengleichung
- Linsensysteme
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Protokoll beschreibt ein Experiment zum Thema Geometrische Optik, das in einem Anfängerpraktikum im Sommersemester 2008 durchgeführt wurde. Ziel des Versuchs ist es, die Brennweiten und die Lage der Hauptebenen von Linsen und Linsensystemen zu vermessen.
- Lichtbrechung durch Linsen
- Anwendung der Linsengleichung
- Fehleranalyse in der Optik
- Untersuchung von Linsensystemen
- Bedeutung von Abbildungsmaßstab und Brennweite
Zusammenfassung der Kapitel
- Das erste Kapitel beschreibt das Ziel des Versuchs: die Bestimmung der Brennweiten und Lage der Hauptebenen von Linsen und Linsensystemen.
- Das zweite Kapitel behandelt die theoretischen Grundlagen der Geometrischen Optik. Es werden die Funktionsweise von Linsen, die Berechnung des Abbildungsmaßstabs und die Herleitung der Linsengleichung erklärt. Außerdem werden die Fehler der geometrischen Optik wie sphärische und chromatische Aberration erläutert.
- Im dritten Kapitel wird die Fehlerrechnung des Experiments beschrieben.
- Das vierte Kapitel beschreibt die Bestimmung der Brennweite einer dünnen Sammellinse anhand der Linsengleichung.
- Das fünfte Kapitel zeigt, wie die Gültigkeit der Linsengleichung durch Messungen der Bild- und Gegenstandsweiten überprüft werden kann.
- Das sechste Kapitel behandelt die Untersuchung von Linsensystemen. Hierbei werden zwei Linsen kombiniert, um ein komplexeres System zu bilden.
Schlüsselwörter
Die zentralen Schlüsselwörter des Protokolls sind geometrische Optik, Linsen, Brennweite, Hauptebene, Linsengleichung, Abbildungsmaßstab, Fehleranalyse, Linsensysteme und experimentelle Bestimmung.
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- BA Jan Hoppe (Autor), 2008, Geometrische Optik - Protokoll zum Versuch, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/176435
