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Optische Linsen
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 67 Zeilen
- in diesem video widmen wir uns optischen linsen und linsen formen außerdem geben wir dem weg des lichts durch sammle linse und zerstreuung linse
- nach und nach einen ausflug in die sphären des frischen linsen stoßen dem extra wissen spezial auf gegenständen die verschiedenen linsen kombinieren
- [Musik] linsen kann man nicht nur essen die sind auch wichtig in der physik vor allem in der optik die nennt man dann optische
- linsen und die sind in der regel nicht essbar eine optische linse ist für uns erst mal ein gegenstand zum beispiel aus glas oder kunststoff der so geformt ist
- dass er den weg des lichts verändern kann es gibt natürlich viele mögliche form aber wir unterscheiden grob zwei typen
- same linsen und streu linsen typische vertreter davon seht ihr hier beide linsen typen haben ziemlich unterschiedliche formen
- die same linse ist in der mitte dick und oben und unten dünn also nach außen gewölbt diese form nennt man konvex die streu linse ist in der mitte dünn
- und oben und unten dickmann sagt sie ist nach innen gewölbt das heißt dann auch kongo wie die namen schon verraten machen
- diese beiden linsen typen unterschiedliche sachen same linsen sammeln das einfallende licht auf einen punkt während streuen das einfallende
- licht in alle richtungen streuen also verteilen warum bündelt die sammel linse das licht während die streu linse ist verteilt wir
- folgen dem weg des lichts durch eine sammel linse auf die linse treffen beispielhaft fünf lichtstrahlen und zwar parallel die strahlen oberhalb der mitte
- der linse werden nach unten abgelenkt die lichtstrahlen der unteren hälfte nach oben der strahl in der mitte geht geradeaus
- durch die strahlen laufen hinter der linse aufeinander zu bis sie sich in einem punkt treffen dieser heißt brennpunkt aber warum
- knicken die strahlen unterschiedlich ab wir stellen uns jetzt vor wir hätten nicht eine durchgehende linse sondern verschiedene glasteile auf die
- das licht trifft diese teile zusammen haben in etwa die form unserer sammle linse ganz oben wäre dann ein prisma dass wir hier von der seite sehen von
- der seite sieht das prisma aus wie ein dreieck wenn man es mit dreiecken zu tun hat dann lohnt sich ein kurzer ausflug in die drei ex kunde der einfachheit
- halber schauen wir uns nur das gleichschenkligen dreieck an das bedeutet die unteren beiden winkel die auch basis winkel heißen sind immer
- identisch der winkel oben heißt spitze wir sagen ein dreieck wird spitzer wenn genau dieser winkel immer kleiner wird lassen
- wir die basis länge klein c konstant dann wird das dreieck immer höher je spitzer der winkel wird mit diesem wissen können wir uns nun an die linsen
- später wagen speiler wir stellen uns die bausteine als gleichschenkligen dreieck bevor das licht klickt hier nach den gesetzen der
- brechung ab denn es wechselt das medium von luft zu glas und der luft eine optisch dünneres medium ist als glas wird das licht beim eintritt in das
- prisma zum nothin gebrochen dabei geht erst mal allgemein je größer der einfallswinkel umso mehr wird der lichtstrahl auch gebrochen so wird der
- lichtstrahl also im obersten baustein der sammel insa abgelenkt weiter zu unserem zweiten linsen splitter auch der ist ein prisma das aber von der seite
- anders aussieht wenn wir uns das wie ein dreieck vorstellen dann hat es eine andere form als das erste dreieck der winkel in der spitze ist kleiner und es
- ist deutlich höher der lichtstrahl der parallel zum oberen auf dieses dreieck feld hat bei der berechnung also einen anderen
- einfallswinkel der lichtstrahl wird also weniger stark gebrochen und zwar beim eintritt in das glas als auch wieder beim austreten
- wir haben uns also zwei stellen an der linse genauer angeschaut in dem wir uns die linse als splitter vorgestellt haben beim oberen element wo die linse stärker
- gekrümmt ist wird das licht stärker gebrochen und somit stärker von seinem ursprünglichen weg abgelenkt beim zweiten baustein wo die linse weniger
- stark gekrümmt ist wird ein lichtstrahl auch weniger stark gebrochen und weniger von seinem weg abgelenkt wir können also schon mal ganz mutig allgemein
- formulieren in einem abschnitt vor die linse mehr gekrümmt ist wird das licht stärker gebrochen und abgelenkt als in einem
- abschnitt in dem die laser weniger gekrümmt ist den dritten und mittleren baustein unserer linse können wir schnell abhaken
- der lichtstrahl trifft genau senkrecht auf die glasoberfläche er läuft also parallel zum not und das beim einfallen in das glas prisma als
- auch beim herauskommen hier findet keine brechung stadt die richtung des lichts ändert sich nicht bei den unteren beiden baustein in die
- wir unsere sammeln linse zerlegt haben können wir einen trick anwenden unsere sammle ins ist nämlich symmetrisch geschickter weise haben wir
- die sammel linse so zerteilt dass das obere und untere dreieck spiegelverkehrt sind das ist praktisch für den weg des lichts der somit auch gespiegelt an
- unserem mittleren lichtstrahl verläuft das gleiche gilt auch für den zweiten und den vierten splitter unserer linse bei der sammel linse laufen die
- lichtstrahlen aufeinander zu und treffen sich in einem punkt das ist kein zufall sondern passiert bei allen sammle insel die eine sphärische form haben was das
- genau ist dazu kommen wir gleich übrigens was wir uns da zur krümmung überlegt haben hat auch eine auswirkung auf verschiedene sammeln linsen wir
- stellen uns eine dicke also stark gekrümmte und eine dünne also weniger stark gekrümmte sammle insel vor wir können jetzt schon eine vorhersage
- bezüglich des brennpunkts machen im vergleich zur dicken linse die stärker gekrümmt ist würden die gleichen lichtstrahlen wenn sie auf die dünne und
- weniger stark gekrümmte linse fallen der weniger stark gebrochen werden und würden auch so weniger stark von ihrem weg abgelenkt der punkt an dem sie sich
- treffen liegt also deutlich weiter weg von der linsen ebene der brennpunkt groß entfernt sich also von der linse und die brennweite klein f wird größer also ich
- muss mich jetzt erst noch mal sammeln und ich sorgt noch für ein bisschen mehr zerstreuung auch die streu linse können wir uns in verschiedene abschnitte
- zerlegt vorstellen aber jetzt können wir das wissen wie das licht durch die einzelnen abschnitte düst von der sammel insel nutzen
- schauen wir uns das unterste element der streu linse an das sieht ähnlich aus wie das oberste dreieck der sammel insel das zweite
- elemente zersplitterten streu linse erinnert stark an das zweite element von oben der sammel insel also arbeiten wir uns jetzt bei der streu linse nicht von
- oben nach unten durch sondern von unten nach oben dann können wir total analog zu den elementen der sammel insel vorgehen das unterste element lenkt den
- lichtstrahl ziemlich stark ab sowie das dreieck steht kriegt der strahl nach unten ab wieder ein gleichzeitiges dreieck das aber spitzer und höher ist
- als der untere baustein genau wie bei der sammel insel der parallele lichtstrahl wird also weniger abgelenkt als der der durch das untere
- dreieck denn unten der lichtstrahl stärker abgelenkt wird und im zweiten baustein schwächer dann können sich diese beiden strahlen niemals treffen
- abzogen mittleren element das kennen wir auch schon der lichtstrahl fällt im rechten winkel auf die oberfläche verläuft also genau durch das lot das
- licht wird also nicht gebrochen und geht ohne abzuknicken geradeaus durch den lars baustein für die oberen beiden elemente der streu linse nutzen wir
- wieder die symmetrie eigenschaften aus die lichtstrahlen verlaufen nämlich genau zum mittleren strahl gespiegelt durch diese spiegel symmetrie knicken
- die oberen strahlen genauso nach rom ab wie die unteren strahlen nach unten abknicken und du siehst die strahlen treffen sich nie
- das ist ja auch die eigenschaft der streu linse das licht wird also buchstäblich zerstreut einen blick durch die zauberkugel sieht gern schön colas
- so eine kugel oder ein runder körper nennt man in der mathematik auch sphäre das ist auch für unsere sammeln und streuen so wichtig diese linsen nennt
- man nämlich auch sphärischen linsen das kommt daher dass mindestens eine seite der linse etwas mit der kugelform zu tun hat wir haben hier zwei kreise
- kreise sind übrigens ein querschnitt einer kugel wenn sich diese zwei kreise immer weiter annähern und später überlappen dann entsteht in der mitte
- zwischen ihn die konvexe form der sammel insel schaut man sich die same linse so an mit ihrer werbung dann sieht sie so aus als
- hätte man sie aus der oberfläche einer glaskugel herausgeschnitten anders ist das bei unserer streu linse diese typische form entsteht wenn man
- den zwischenraum zwischen zwei kreisen markiert die einen geringen abstand zueinander haben das kannst du dir vorstellen als würde
- man aus einem glaswürfel zwei kugel herausschneiden es gibt aber nicht nur einzelne linsen die den weg des lichts ändern können
- sondern man kann auch verschiedene linsen miteinander kombinieren in diesem objektiv oder auch in dieser kamera sind mehrere linsen verbaut oder
- ein teleskop auch hier sind verschiedene linsen verbaut die in kombination uns ermöglichen in die unendlichen weiten des alls zu schauen
- tino hat bist du jetzt schon ein brennpunkt angekommen ja billig und fällst du auch genau so zerstreut bist dann hast deine frage in die kommentare
- die nehmen wir dann noch mal gründlich unter die lupe für den nächsten test gibt es jetzt noch ein total rundes ding nämlich einen spickzettel
- [Musik]
Zum Nachlesen
Linse (Optik)Als Linsen bezeichnet man in der Optik transparente Scheiben, von deren zwei Oberflächen wenigstens eine – meistens sphärisch – gekrümmt ist.
Dünne LinseEine dünne Linse ist eine optische Linse, deren Dicke im Vergleich zu den Radien ihrer brechenden Oberflächen klein ist. In der paraxialen Optik ist die …
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SammellinseDie Sammellinse macht aus einem parallelen Lichtstrahlenbündel ein konvergentes, wodurch sie ein reelles Abbild der Umgebung erzeugt. Linsen sind das wichtigste …