Versuch O 4.1 Die Lochkamera - Wieland-Gymnasium Biberach

Praktikum Physik MS S. 1 Optik - Versuch 4.1
Aufgabe
Versuch O 4.1
Die Lochkamera
Ein „Gegenstand“ (F-Blende) soll mit Hilfe einer Lochkamera auf einen Transparentschirm abgebildet werden.
Es werden die Eigenschaften der Abbildung untersucht.
Geräte
1 lange Aluschiene als optische Bank
1 Halogenlampe in Gehäuse
2 Experimentierkabel
1 Netzgerät
1 Meterstab
aus dem Praktikumskoffer „Optik“:
4 Reiter
2 Klemmhalter
1 F-Blende im Diarahmen
1 Dia-Mattscheibe
je 1 Lochblende 1 mm, 6 mm, 10 mm
1 Transparentschirm
Versuchsaufbau
Lampe
Bild 1
Klemmhalter mit
Dia-Mattscheibe
und F-Blende Lochblende Schirm
F
Gegenstandsweite g Bildweite b
1. Die Lampe an 12 V Wechselspannung anschließen.
2. Das Lampengehäuse befindet sich am Anfang der Schiene. Die Lampenwendel sollte lotrecht stehen.
3. Die F-Blende zusammen mit der Dia-Mattscheibe in einen der beiden Klemmhalter klemmen. Die Mattscheibe
dabei so anordnen, dass das gesamte „F“ durchleuchtet werden kann. Den Klemmhalter mit der F-
Blende ca. 3 cm vor dem Lampengehäuse platzieren, so dass das gesamte „F“ ausgeleuchtet wird. Die
Dia-Mattscheibe muss sich auf der Lampenseite befinden.
4. Platziere den zweiten Klemmhalter mit der Lochblende mit 1 mm Durchmesser 20 cm von der F-Blende
entfernt. Der Transparentschirm wird nach Bild 1 noch weiter rechts platziert.
Beachte: Auf dem Transparentschirm darf nie mit Bleistift oder einem anderen Schreibmittel eine
Markierung angebracht werden!
Versuchsdurchführung
Blickrichtung
auf den Schirm
1. Mit Hilfe von Lochblenden verschiedener Blendenöffnung soll das „F“ abgebildet werden.
a) Der Lochdurchmesser ist zunächst nur 1 mm groß. Schalte die Lampe ein und blicke nach Bild 1 von
rechts auf den Schirm. Beschreibe das Bild, das auf dem Schirm zu sehen ist. Vergleiche mit dem Original-„F“.
b) Wir vergrößern das Loch in zwei Schritten. Ersetze dazu die bisherige Lochblende durch die Blende mit
einem Durchmesser von 6 mm, danach durch die mit einem Durchmesser von 10 mm. Beschreibe, wie
sich das Bild dabei verändert.

Praktikum Physik MS S. 2 Optik - Versuch 4.1
c) Entferne die Lochblende ganz. Beschreibe, was du auf dem Schirm siehst.
2. Wir wollen die Größe des Bildes untersuchen.
a) Verwende wieder die Lochblende mit 1 mm Durchmesser und platziere sie wieder 20 cm vor der F-
Blende. Man nennt diesen Abstand der Lochblende zum Originalgegenstand die Gegenstandsweite g.
Miss vor Versuchsbeginn auch die Höhe des Original-„F“. Man nennt die Größe des Originalgegenstandes
die Gegenstandsgröße G.
b) Beobachte wieder das Bild auf dem Schirm. Verschiebe den Schirm in beide Richtungen. Beschreibe,
wie sich das Bild verändert.
c) Wie du gesehen hast, hängt die Größe des Bildes von der Entfernung des Schirms von der Lochblende
ab. Man nennt die Entfernung Lochblende-Schirm auch die Bildweite b, die Größe des Bildes die Bildgröße
B. Stelle nun die Gegenstandsweite und die Bildweite auf 20 cm ein und miss die Höhe des Bild-
„F“ (Bildgröße B). Vergleiche mit der Höhe des Originals (Gegenstandsgröße G).
d) Mache die Bildweite doppelt, dreimal,... so groß wie die Gegenstandsweiteweite und miss jeweils die
Bildgröße B. Vergleiche mit der Gegenstandsgröße G. Erstelle eine Tabelle.
e) Mache nun die Bildweite 1 1
2 , 3,
... so groß wie die Gegenstandsweite. Vergleiche wieder B und G.
f) Stelle eine andere Gegenstandsweite g ein und finde heraus, wann das Bild gleich (größer, kleiner) als
der Originalgegenstand wird. Notiere ein allgemeines Ergebnis.