Brechung an einer Sammellinse
Modell
Es wird das Licht einer Punktlichtquelle Q betrachtet, das in verschiedene Richtungen abgestrahlt wird. Der voreingestellte Lichtweg verläuft parallel zur optischen Achse und wird sowohl beim Ein- als auch beim Austritt aus der Linse gebrochen. Es ist zu erkennen, dass er hinter der Linse durch den eingezeichneten Brennpunkt F verläuft.
Verändere mit dem Schieberegler die Richtung des konstruierten Lichtwegs, wobei wie im Modell zuvor Spuren der Lichtwege hinterlassen werden.
Hypothese
Ausgezeichnete Lichtwege
Werden die Spuren zwischendurch mit der Taste neben dem Schieberegler gelöscht, lässt sich auch das Verhalten einzelner, ausgezeichneter Lichtwege untersuchen:
- Parallel einfallendes Licht wird so gebrochen, dass es die optische Achse im Brennpunkt F schneidet.
- Licht, das aus dem Brennpunkt F‘ vor der Linse kommt, verlässt die Linse parallel zur optischen Achse.
- Licht, das in Richtung des Mittelpunktes der Linse einfällt, durchdringt die Linse nahezu ungebrochen.
Experiment
Eine Experimentierleuchte ohne Linse bildet eine nahezu punkförmige Lichtquelle. Ihr Licht wird im Experiment durch eine Sammellinse derselben Form geschickt wie im Modell, sodass sowohl das gesammelte Licht als auch der Schatten hinter der Linse zu sehen sind.
