D 5.5.6.3.a - LD Didactic

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D 5.5.6.3.a
Optische Geräte
Das Auge
Kurzsichtigkeit
Demonstrationsversuche Physik
Sekundarstufe 1
Aufbau des Auges mit Linsenmodell und Schirm
Versuchsziel
1. Demonstration der Kurzsichtigkeit eines Auges und seiner Korrektur durch eine Zerstreuungslinse
Aufbau
- Durch Verschieben des Schirmes, die Bildweite um 2 cm
erhöhen (kurzsichtiges Auge) und das Bild beobachten.
- Durch Verschieben der Kerze, die Gegenstandsweite
verringern und dabei das Bild auf dem Schirm beobachten.
- Die Gegenstandsweite wieder auf 40 cm erhöhen.
- Zwischen Kerze und Linsenmodell eine Zerstreuungslinse
(f = -10 cm) stellen und verschieben, bis wieder ein
scharfes Bild auf dem Schirm entsteht.
Beobachtung
Wird die Bildweite durch Verschieben des Schirmes erhöht,
kann trotz vollständiger Entspannung des Auges kein
entfernter Gegenstand mehr auf dem Schirm scharf
abgebildet werden.
Bei Verminderung der Gegenstandsweite wird auf dem Schirm
wieder ein scharfes Bild sichtbar.
Bringt man vor das Linsenmodell eine Zerstreuungslinse, kann
auch ein entfernter Gegenstand wieder scharf abgebildet werden.
Auswertung
- Linsenmodell gemäß Gebrauchsanweisung 662 402
zusammensetzen und mit destilliertem Wasser füllen.
- Raum etwas abdunkeln.
Geräte
1 Optische Bank, S1-Profil ....................................460 310
2 Optikreiter mit Klemmsäule ................................460 313
2 Optikreiter mit Muffe...........................................460 311
1 Kerzenhalter.......................................................459 31
1 Kerze........................................................... aus 459 32
1 Linsenmodell ......................................................662 402
1 Linse, f = -10 cm ................................................459 68
1 Schirm ................................................................441 53
1 Destilliertes Wasser, 1l.......................................675 3400
Bei einem kurzsichtigen Auge ist der Abstand zwischen Linse
und Netzhaut zu lang.
Das Bild eines entfernten Gegenstandes entsteht trotz
vollständiger Entspannung der Linse vor der Netzhaut und ist
daher unscharf.
Nähere Gegenstände können scharf auf der Netzhaut
abgebildet werden.
Durch eine Zerstreuungslinse, die als Brille vor das Auge
gesetzt wird, kann ein kurzsichtiges Auge korrigiert werden,.
Durch die Zerstreuungslinse wird die Brennweite des Auges
so vermindert, dass das Bild eines entfernten Gegenstandes
genau auf der Netzhaut entsteht und somit scharf ist.
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 den
minimalen Krümmungsradius besitzt (die Folien müssen
bei entspannter Spritze gerade straff sein).
- Kerze anzünden und Gegenstandsweite durch Verschieben
der Kerze so einstellen (ca. 40 cm), dass ein scharfes Bild
der Flamme auf dem Schirm sichtbar wird (normalsichtiges
Auge).
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