Aufbau des Auges mit Linsenmodell und Schirm

D 5.5.6.1.a
Optische Geräte
Das Auge
Bildentstehung und Akkommodation des Auges
Demonstrationsversuche Physik
Sekundarstufe 1
Aufbau des Auges mit Linsenmodell und Schirm
Versuchsziel
1. Demonstration der Bildentstehung und der Akkommodation des menschlichen Auges
Aufbau
Beobachtung
Durch die Linse wird die Kerze auf dem Schirm abgebildet.
Das Bild ist auf dem Kopf stehend und seitenvertauscht.
Je geringer die Gegenstandsweite ist, desto größer ist das
Bild.
Nach Verminderung der Gegenstandsweite ist ein unscharfes
Bild der Flamme auf dem Schirm zu sehen.
Wird der Krümmungsradius der Linse erhöht, kann wieder ein
scharfes Bild beobachtet werden.
Nach Erhöhung der Gegenstandsweite ist wiederum ein unscharfes Bild der Flamme auf dem Schirm zu sehen.
Wird der Krümmungsradius der Linse verringert, kann ein
scharfes Bild beobachtet werden.
Auswertung
- Linsenmodell gemäß Gebrauchsanweisung 662 402
zu-
sammensetzen und mit destilliertem Wasser füllen.
- Raum etwas abdunkeln.
Geräte
1 Optische Bank, S1-Profil, 1 m............................ 460 310
1 Optikreiter mit Klemmsäule ............................... 460 313
2 Optikreiter mit Muffe 45/65 ................................ 460 311
1 Kerzenhalter, Satz 2 .......................................... 459 31ET2
1 Kerze, Satz 20 .............................................
459 32
1 Linsenmodell ..................................................... 662 402
1 Schirm, durchscheinend .................................... 441 53
1 Wasser, rein, 1 l................................................. 675 3400
Durch das Auge entsteht ein auf dem Kopf stehendes und
seitenvertauschtes Bild eines Gegenstandes auf der Netzhaut.
Je geringer der Abstand zwischen Auge und Gegenstand ist,
desto größer ist das Bild.
Da die Bildweite konstant ist, erfolgt die Scharfeinstellung des
Bildes bei unterschiedlichen Gegenstandsweiten durch eine
Änderung des Krümmungsradius der elastischen Augenlinse.
Je größer der Krümmungsradius der Augenlinse ist, desto
kleiner ist die Brennweite der Linse.
Die Änderung des Krümmungsradius der Augenlinse zur
Scharfeinstellung des Bildes auf der Netzhaut wird als Akkommodation bezeichnet.
Hinweis:
Die kleinste Gegenstandsweite auf die ein normal sichtiges
Auge ermüdungsfrei akkommodieren kann, liegt bei etwa
25 cm (deutliche Sehweite).
KR 212
Durchführung
- Schirm im hinterem Drittel der Optischen Bank anordnen.
- Linsenmodell im Abstand von 15 cm vor dem Schirm positionieren. Dabei darauf achten, dass die Linse zunächst
den minimalen Krümmungsradius besitzt (die Folien müssen bei entspannter Spritze gerade straff sein).
- Kerze anzünden und auf der Optischen Bank verschieben,
bis ein scharfes Bild der Kerzenflamme auf dem Schirm
sichtbar wird. Zur Feststellung der Lage des Bildes gegebenenfalls die Kerzenflamme leicht zu Seite pusten.
- Gegenstandsweite durch Verschieben der Kerze vermindern und Bild auf dem Schirm beobachten.
- Mit der Spritze Wasser in die Linse spritzen, bis wieder ein
scharfes Bild auf dem Schirm zu beobachten ist.
- Gegenstandsweite wieder erhöhen und Versuch wiederholen.
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