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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
OPTIK MIT LEGO® Sammellinse
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?
OPTIK MIT LEGO® Sammellinse
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?
OPTIK MIT LEGO® Sammellinse
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.
