Aufbau des Auges mit Linsenmodell und Schirm

D 5.5.6.4.a
Optische Geräte
Das Auge
Alterssichtigkeit
Demonstrationsversuche Physik
Sekundarstufe 1
Aufbau des Auges mit Linsenmodell und Schirm
Versuchsziel
1. Demonstration der Altersichtigkeit eines Auges und seiner Korrektur durch eine Sammellinse
Aufbau
Beobachtung
Bei einem mittleren Krümmungsradius der Linse (gealtertes
Auge) kann ein naher Gegenstand nicht mehr scharf auf dem
Schirm abgebildet werden.
Bei Erhöhung der Gegenstandsweite wird auf dem Schirm
wieder ein scharfes Bild sichtbar.
Bringt man vor das Linsenmodell eine Sammellinse, kann
auch ein naher Gegenstand wieder scharf abgebildet 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
2 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 Linse auf Stiel, f = +100 mm .............................. 459 62
1 Schirm, durchscheinend .................................... 441 53
1 Wasser, rein, 1 l ................................................. 675 3400
Bei einem altersichtigen Auge ist die Elastizität der Augenlinse
eingeschränkt.
Der Krümmungsradius des vollständig akkommodierten alterssichtigen Auges ist kleiner als der Krümmungsradius eines
vollständig akkommodierten normalsichtigen Auges.
Die Brennweite des Auges ist für das scharfe Abbilden eines
nahen Gegenstandes auf der Netzhaut demnach zu groß.
Entferntere Gegenstände können scharf auf der Netzhaut abgebildet werden.
Durch eine Sammellinse, die als Brille vor das Auge gesetzt
wird, kann ein altersichtiges Auge korrigiert werden.
Durch die Sammellinse wird die Brennweite des Auges so
erhöht, dass das Bild eines nahen Gegenstandes genau auf
der Netzhaut entsteht und somit scharf ist.
Hinweis:
Mit fortschreitenden Alter kann das Auge auch nicht mehr auf
ferne Gegenstände akkommodieren.
Da zur Korrektur eine Zerstreuungslinse notwendig ist, werden
in diesem Falle Brillen mit Gleitsichtgläsern eingesetzt.
Diese ermöglichen das Weit- und Nahsehen durch unterschiedliche Bereiche der Gläser.
KR 212
Durchführung
- Schirm im hinterem Drittel der Optischen Bank anordnen.
- Linsenmodell im Abstand von 15 cm vor dem Schirm aufstellen und so mit Wasser füllen, dass die Linse einen mittleren Krümmungsradius besitzt.
- Kerze anzünden und eine geringe Gegenstandsweite (ca.
15 cm) einstellen.
- Bild der Kerzenflamme auf dem Schirm beobachten.
- Durch Verschieben der Kerze die Gegenstandsweite erhöhen und dabei das Bild auf dem Schirm beobachten.
- Die Gegenstandsweite wieder auf 15 cm vermindern.
- Zwischen Kerze und Linsenmodell eine Sammellinse
(f = 10 cm) stellen und verschieben, bis ein scharfes Bild auf
dem Schirm entsteht.
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