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Bildung aus Sachsen
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Aufgabe 365 (Optik, dünne Linsen)
Mit einer dünnen Sammellinse soll ein Gegenstand auf einem Schirm vergrößert abgebildet werden.
Skizzieren Sie den Strahlenverlauf!
Wo muss sich der Gegenstand befinden?
Geben Sie Art, Lage und Ort des entstehenden Bildes an!

Formel
Ein Stern

Aufgabe 366 (Optik, dünne Linsen)
Mit einer Linse der Brennweite 120 mm wird ein Dia mit den Abmessungen 6,0 cm * 6,0 cm auf einer Projektionswand, die 2,5 m von der Linse entfernt ist, scharf abgebildet.
Berechnen Sie die Abmessungen des Bildes!

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 367 (Optik, dünne Linsen)
Ein 12 mm hoher Pfeil wird durch eine Lupe der Brennweite 35 mm betrachtet. Man sieht ein aufrechtes, dreifach vergrößertes, virtuelles Bild. Berechnen Sie die Gegenstandsweite.
Fertigen Sie dazu eine Zeichnung an.

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 368 (Optik, dünne Linsen)
Normalobjektive von Kleinbildkameras haben eine Brennweite von 50,00 mm. Eine solche Kamera wird auf die Gegenstandsweite 400 cm eingestellt. Als Schärfentiefenbereich bezeichnet man den Entfernungsbereich, in dem (bei einer bestimmten Kameraeinstellung) die Gegenstände scharfe Bilder auf dem Film erzeugen.
Berechnen Sie diesen Bereich, wenn Bilder in der Filmebene im Intervall ±0,20 mm als scharf gelten sollen.

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 369 (Optik, dünne Linsen)
Zwischen Gehäuse und Objektiv einer Kleinbildkamera von f = 5 cm, deren Objektiv für Gegenstandsweiten zwischen 50 cm und undendlich verstellbar ist, wird ein 2 cm langer Zwischenring eingesetzt. Welche Gegenstandsweiten können nunmehr erfaßt werden?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 370 (Optik, dünne Linsen)
Konstruieren Sie den Gegenstand zu einem Bild, das 10 cm vor der Linse mit einem Schirm aufgefangen wird und das 3 cm hoch ist.
Die Brennweite der Sammellinse beträgt 4 cm.
Charakterisieren Sie das Bild. (reell, virtuell, größer, kleiner...)
Überprüfen Sie die Konstruktion durch eine Berechnung .

Formel
Ein Stern

Aufgabe 371 (Optik, dünne Linsen)
Welche von zwei Linsen mit f1 > f2 muss man verwenden, um von einem Gegenstand der gegebenen Größe G bei gegebener maximaler Bildweite b, zum Beispiel in einem Zimmer, ein möglichst großes Bild zu erhalten (wichtig bei Diaprojektoren)? Begründen Sie Ihre Antwort.

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 372 (Optik, dünne Linsen)
Auf eine Sammellinse fällt ein achsenparalleles Lichtbündel mit kreisförmigem Querschnitt und dem Durchmesser d. Hinter der Linse wird ein Schirm so lange verschoben, bis auch auf ihm eine kreisrunde Scheibe mit dem Durchmesser d erscheint. Der Abstand Linse-Schirm sei e. Wie groß ist die Brennweite der Linse?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 373 (Optik, dünne Linsen)
Welches ist bei einer Sammellinse der kleinste mögliche Abstand zwischen dem Gegenstand und dessen reellem Bild?
a) Das doppelte der Brennweite der Linse.
b) Das dreifache der Brennweite der Linse.
c) Das vierfache der Brennweite der Linse.

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 374 (Optik, dünne Linsen)
Kerze Mit einer Sammellinse kann man z.B. das Bild einer Kerze an einer Wand darstellen. Wie verändert sich das Bild der Kerze, wenn die Linse herunter fällt, zerbricht und das Bild nur noch mit einem Stück der Linse dargestellt wird?

a) Es ist nur noch ein Teil der Kerze an der Wand zu sehen.

b) Das Bild der Kerze ist noch vollständig, aber dunkler zu sehen.

c) Das Bild der Kerze ändert sich nicht.

Zwei Sterne

Aufgabe 689 (Optik, dünne Linsen)
Eine punktförmige Lichtquelle ist in einem festen Abstand vor einem Schirm aufgestellt. Eine Sammellinse wird dazwischen hin und her bewegt, dabei gibt es zweimal scharfe Bilder der Lichtquelle. Wann ist das Bild heller?
a) Wenn die Linse näher am Schirm ist.
b) Beide sind gleichhell.
c) Wenn die Linse näher an der Lichtquelle steht.

Ein Stern

Aufgabe 694 (Optik, dünne Linsen)
Zur Herstellung von achromatischen Objektiven verwenden die Optiker zwei Glassorten, die sich im Verhältnis ihres Lichtbrechungsvermögens zu ihrer farbzerstreuenden Kraft möglichst stark unterscheiden: Kronglas und Flintglas. Wo kommt der Name Flintglas her?
a) für die Herstellung von Flintglas wurde früher gemahlener Flintstein (Feuerstein) verwendet.
b) Flintglas wurde früher Dank seiner großen Brechzahl für die Visiereinrichtung von Flinten verwendet.
c) Flintglas wurde zuerst in Flint, einer Hafenstadt in Flintshire (heute Clwyd), Nordwales, hergestellt
d) der Erfinder der Flintglasherstellung ist der englische Glasmacher John Flint.

Ein Stern

Aufgabe 781 (Optik, dünne Linsen)
Bei einer Party wird über einen LCD-Projektor („Beamer“) ein Video gezeigt. Das Bild ist scharf, aber zu klein. Damit  alle genug sehen, wird der Abstand zwischen dem Projektor und der Leinwand vergrößert. Wie muss der Abstand zwischen der Linse und dem LCD-Element im Projektor verändert werden, damit das Bild nun wieder scharf ist?
a) Der Abstand muss verkleinert werden, das Objektiv wird reingedreht.
b) Der Abstand kann so bleiben.
c) Der Abstand muss vergrößert werden, das Objektiv wird rausgedreht.
 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 818 (Optik, dünne Linsen)
Eine Linse der Brennweite 50,0 cm wird entlang der optischen Achse zwischen Gegenstand und Schirm verschoben, wobei der Abstand vom Gegenstand zum Schirm konstant 2,40 m beträgt. Für genau zwei Linsenpositionen entstehen dabei scharfe Bilder.
Ermitteln Sie die zwei zugehörigen Gegenstandsweiten.

Formel
Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 861 (Optik, dünne Linsen)
Auf eine Lupe, die einen Durchmesser von 8 cm hat, fällt parallel zur optischen Achse Sonnenlicht. Auf einer Wand 10 cm hinter der Lupe, die senkrecht zur optischen Achse der Lupe steht, erscheint ein Fleck mit 5 cm Durchmesser.
Welche Brennweite kann die Lupe haben?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 894 (Optik, dünne Linsen)
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Linse und Geldstück sind im leeren Gefäß aufgebaut.

(Bild
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von 4)
Ein 2-Euro-Stück wird durch eine Sammellinse hindurch fotografiert und erscheint vergrößert. Nun wird sowohl das Geldstück als auch die Linse vollständig unter normales Leitungswasser gebracht. Der Fotoapparat bleibt draußen!
Wie erscheint das Geldstück im Vergleich zum ersten Foto jetzt auf dem Bild, wenn alle Abstände unverändert bleiben?
a) deutlich kleiner
b) etwa genau so groß
c) deutlich größer

 

Zwei Sterne

Aufgabe 923 (Optik, dünne Linsen)
licht Die Brechzahl von Glas ist von der Farbe des Lichtes abhängig, violettes Licht wird stärker gebrochen als rotes Licht. Dadurch entstehen bei der Bilderzeugung mit einer einfachen Linse am Bild farbige Ränder. Durch geeignete Linsenkombinationen kann das ausgeglichen werden (Achromat).

Eine dünne bikonvexe Linse aus Flintglas hat einen Krümmungsradius von 200 mm. Die Brechzahl liegt bei dem verwendeten Glas für rotes Licht bei 1,74 und für violettes Licht bei 1,79.
Wie weit liegen die Brennpunkte für die beiden Lichtfarben auseinander?

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 955 (Optik, dünne Linsen)
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Versuchsskizze

(Bild
1
von 3)
Ein Zoomobjektiv besteht aus einer Vielzahl von Linsen, bei denen das mittlere Paket (Variator) zur Brennweitenänderung verschoben werden kann.
Der einfachste Aufbau eines solchen Objektivs besteht nur aus zwei Sammellinsen, deren Abstand verändert werden kann.
Zwei dünne Linsen mit 500 mm und 200 mm Brennweite stehen in einem Abstand von 130 mm. Zwei parallel einfallende Lichtstrahlen treffen sich 130 mm hinter der zweiten Linse.
Wie groß ist die Gesamtbrennweite dieser Linsenkombination?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 957 (Optik, dünne Linsen)
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Strahlen von einem weit entfernten Punkt treffen praktisch parallel in das Auge und treffen auf der Netzhaut zusammen.

(Bild
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von 4)
Mit zunehmendem Alter nimmt die Elastizität der Linse im Auge ab. Damit vermindert sich die Fähigkeit einer Nahakkommodation, so dass nahe Gegenstände nicht mehr scharf auf der Netzhaut abgebildet werden.

In einem Alter von etwa 50 Jahren liegt kleinste Sehweite bei 50 cm, das heißt, alles was näher steht, kann nur noch unscharf wahrgenommen werden. Die klare Sicht auf weit entfernte Gegenstände ist aber ungetrübt.

Durch Kontaktlinsen ist es möglich, die Entfernung des scharfen Sehens auf 30 cm zu verringern. Damit kann man z.B.  in der Gaststätte wieder die Speisekarte lesen, ohne die Arme unnatürlich weit auszustrecken.

Welche Brennweite muss eine solche Kontaktlinse haben?
Wie groß ist die Dioptrienzahl dieser Linse?
 

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 983 (Optik, dünne Linsen)
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Lampe, Blende, Sammellinse

(Bild
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von 4)
Das Licht einer Lampe geht durch eine kreisförmige Blende und eine Sammellinse hindurch, so dass das Bild der Blende scharf auf dem Schirm abgebildet wird. Wie sieht das Bild der Blendenöffnung auf dem Schirm aus, wenn die Linse um ihre vertikale Achse gedreht wird?
a) horizontaler Streifen
b) vertikaler Streifen
c) weiterhin kreisförmig

 

Ein Stern

Aufgabe 995 (Optik, dünne Linsen)
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Über dem Becher ist die Klarsichtfolie locker drübergezogen.

(Bild
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von 4)
Von einem Becher wird der Boden abgeschnitten und ein Ende locker mit einer Klarsichtfolie verschlossen. In dem daneben stehenden Krug wird Wasser gefüllt und ein Geldstück versenkt.
Wie erscheint das Geldstück durch den Becher betrachtet, wenn dieser mit der verschlossenen Seite ein wenig unter Wasser gedrückt wird?

a) deutlich verkleinert.
b) unverändert.
c) deutlich vergrößert.
 

Ein Stern