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· Ein Lichtstrahl wird an einem optischen Prisma so gebrochen, dass er zu dessen dickerem Ende hin abgelenkt wird. Der Ablenkungswinkel wächst mit dem Keilwinkel des Prismas.
Linsen
· Achsennahe, achsenparallele Lichtstrahlen werden an einer Sammellinse so gebrochen, dass sie die optische Achse alle in demselben Punkt F schneiden. F wird Brennpunkt genannt; seine Entfernung vom optischen Mittelpunkt bezeichnet man als Brennweite f der Linse.
· Durch den Brennpunkt F gehende Lichtstrahlen nennt man Brennstrahlen. Sie verlaufen nach der Brechung an einer Sammellinse achsenparallel.
· Ein Mittelpunktstrahl geht ununterbrochen durch eine dünne Sammellinse hindurch.
· Schiefparallele Lichtstrahlen werden an einer Sammellinse so gebrochen, dass sie sich in einem Punkt der Brennebene schneiden. Von einem Punkt der Brennebene ausgehende Strahlen sind nach der Brechung schiefparallel.
· Für alle Punkte P, deren Abstand von der Linse größer als die Brennweite ist, gilt:
Von einem Punkt P ausgehende Lichtstrahlen werden durch eine Sammellinse wieder in einem Punkt P' vereinigt.
Linsengleichung:
· Von einem Gegenstand der Höhe G, der sich in der Gegenstandsweite g > f vor einer Sammellinse der Brennweite f befindet, entsteht in der Bildweite b ein optisches Bild der Höhe B. Dabei beträgt der Abbildungsmaßstab:
A = B/G = b/g
Außerdem gilt die Linsengleichung:
1/g + 1/b = 1/f
Das Auge
· Je näher ein Gegenstand dem Auge rückt, desto größer werden Sehwinkel und Netzhautbild, desto größer erscheint und dann auch der Gegenstand.
Hilfen für das Auge
· Unter der Vergrößerung V durch ein optisches Instrument versteht man den Quotienten
Höhe des Netzhautbildes mit Instrument Bm/
Höhe des Netzhautbildes ohne Instrument B0
V = Bm/ B0
· Die Vergrößerung durch die Lupe beträgt V = Bm/ B0 = s/fL
Dabei ist s = 25cm die deutliche Sehweite und fL die Brennweite der Lupe.
· Vergrößerung durch das Mikroskop
Das Objektiv des Mikroskops erzeugt von einem kleineren Objekt durch optische Abbildung ein vergrößertes Zwischenbild. Dieses wird durch eine Lupe (das Okular) betrachtet und dabei nochmals vergrößert.
Die Vergrößerung der Mikroskops ist gleich dem Produkt aus dem Abbildungsmaßstab A des Objektivs und der Vergrößerung V0 durch das Okular: V = A*V0.
· Vergrößerung durch das Fernrohr
Beim astronomischen Fernrohr erzeugt das Objektiv (f1) von einem fernen Gegenstand ein Zwischenbild. Dieses wir durch das Okular (f2) wie mit der Lupe betrachtet.
Die Vergrößerung ist V = f1/ f2
Lichter
· Es gibt verschiedene Lichtarten. Dem Auge geben sie sich durch verschiedene Farben zu erkennen; physikalisch unterscheiden sie sich durch verschieden starke Brechung.
· Weißes Glühlicht wird bei der Brechung an einem Prisma in die verschiedenen farbigen Lichter des Spektrums aufgespalten. Licht, das sich bei der Brechung in keine weiteren Farben mehr aufspaltet, nennt man spektralrein.
· Das weiße Glühlicht enthält alle farbigen Lichter des Spektrums. Sie werden bei der Brechung durch ein Prisma verschieden stark abgelenkt.
Man hebt sechs Spektralfarben namentlich hervor: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violette. Rot wird am schwächsten, Violett am stärksten gebrochen.
· Leuchtende Gase erzeugen im allgemeinen Linienspektren, die man zur Spektralanalyse verwenden kann.
· Glühende Körper senden nicht nur unsichtbares Licht aus. Dem Spektrum des Glühlichts schließt sich auf der einen Seite ultraviolett, auf der anderen infrarot Strahlung an.
Farbenwahrnehmung:
· Zwei Komplementärfarben ergeben zusammen weiß.
· Addiert man Lichter deren Farbe
a) sich im Farbenkreis gegenüberliegen (Komplementärfarben), so erhält man weiß,
b) im Farbenkreis näher beieinander liegen, so empfindet man eine dazwischen liegende Farbe.
Diese Gesetzte er additiven Farbmischung sind unabhängig davon, ob man spektralreines Licht oder Mischlicht verwendet.
In der Netzhaut des menschlichen Auges sind drei Arten farbenempfindlicher Zapfen. Sie lösen im Gehirn jeweils die Empfindung Rot, Grün und Blau aus.
Durch additive Mischung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau lassen sich alle Lichter des Farbenkreises herstellen.
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