Sammellinse

OPTIK MIT LEGO®
Sammellinse
Worum geht es?
Linsen sind durchsichtige Körper mit einer oder zwei gekrümmten Oberfläche(n). In diesem
Experiment betrachtest du einen Gegenstand durch Sammellinsen und erfährst, wie sich unterschiedliche Entfernungen des Gegenstandes zur Sammellinse und abgedeckte Linsenteile
auf das Bild auswirken.
Das brauchst du:

Grundplatte

Schiene (lang)

2x1-Stein

Figur

2 Linsenhalterungen

2 Sammellinsen unterschiedlicher Brennweite

2 Deckplatten mit Zahlen

Schirm
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Versuchsteil A – So wird’s gemacht:
1. Befestige die Schiene mittig auf der Grundplatte.
2. Setze die Linsen in die Linsenhalterungen.
Markiere die Linsen mit je einer Deckplatte
als Linse 1 (roter Punkt) und Linse 2
(schwarzer Punkt).
3. Setze eine Linse an ein Ende der Schiene,
so dass das kurze Fußende zur Mitte der
Schiene weist.
4. Stelle die Figur auf einen 2x1-Stein. Bewege einen Arm der Figur nach oben und setze die Figur an das andere Schienenende.
5. Stell die Grundplatte an die Tischkante, so
dass das Schienenende mit der Linse zur
Tischkante zeigt.
6. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil A.
Abbildung 1:
Was genau siehst du? Kannst du einen Unterschied zwischen den Linsen feststellen?
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Versuchsteil B – So wird’s gemacht:
7. Verwende den Versuchsaufbau aus dem
Versuchsteil A.
8. Blicke auf Höhe der Schiene mit kleinstmöglichem Abstand durch die Linse und
bewege dein Gesicht von der Linse weg, bis
du die Figur scharf siehst.
9. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil B.
Abbildung 2:
Wie musst du den Abstand zwischen deinem
Auge und der Linse ändern, damit du bei unterschiedlich weit entfernter Figur ein scharfes Bild
siehst?
Welche Unterschiede gibt es zwischen den Linsen?
Versuchsteil C – So wird’s gemacht:
10. Verwende den Versuchsaufbau aus dem
Versuchsteil A mit Linse 1.
11. Blicke auf Höhe der Schiene durch die Linse,
so dass du die Figur scharf siehst.
12. Dein Partner hält den Schirm dicht hinter
die Linse, so dass eine Hälfte der Linse verdeckt ist.
13. Bearbeite auf dem Arbeitsblatt die Aufgaben zu Versuchsteil C.
Abbildung 3:
Was siehst Du, wenn ein Teil der Linse abgedeckt wird?
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Das steckt dahinter:
Durch Linsen wird die Richtung des Lichts geändert, dies wird als Brechung bezeichnet, d.h. die
Wege der Lichtstrahlen werden „geknickt“.
So werden Lichtstrahlen, die vor der Linse parallel verlaufen, hinter der Linse in einem Punkt
gebündelt, dem sogenannten Brennpunkt. Den Abstand zwischen der Linse und diesem Punkt
nennt man Brennweite, diese ist von der Form und dem Material der Linse abhängig
Auch wenn die Linse teilweise abgedeckt ist, ist ein komplettes Bild der Figur zu sehen. Die
aus allen Richtungen einfallenden Lichtstrahlen werden am nicht abgedeckten Teil der Linse
gebrochen, so dass ein vollständiges Bild entsteht. Dieses ist dann lediglich dunkler.