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Hier findet Ihr die Lösungen der Aufgaben und Übungen zur Lochkamera aus dem Bereich der Optik bzw. Physik. Löst diese Aufgaben zunächst selbst und seht erst anschließend in unsere Lösungen. Bei Problemen findet Ihr Informationen und Formeln in unserem Artikel zum Thema Lochkamera. Zurück zum Artikel Lochkamera Zurück zu den Aufgaben / Übungen Lochkamera Lösung Aufgabe 1: Beantworte die Fragen zur Lochkamera 1a) Was ist eine Lochkamera und wie ist diese aufgebaut? Eine Lochkamera ist ein ganz einfaches Gerät, um eine optische Abbildung zu erhalten. Man hat dabei eine kleine Öffnung - also ein Loch - durch welches Licht von einem Gegenstand auf einen Schirm fällt. Man kann auf dem Schirm dann ein Bild des Gegenstandes sehen. Lochkamera. 1b) Welche Eigenschaften hat das Bild auf dem Schirm? Das Bild steht auf dem Kopf und ist insbesondere bei großer Lochöffnung unscharf. 1c) Wie kann man das Bild auf dem Schirm schärfer bekommen? Das Loch - durch welches das Licht fällt - muss verkleinert werden. 1d) Wie kann man selbst eine solche Kamera bauen?
Optische Abbildungen mit einer Lochblende Mit Hilfe einer Lochblende lassen sich einfache optische Abbildungen erzeugen. Das ist die Funktion einer sogenannten Lochkamera. Um dies zu zeigen, führen wir folgenden Versuch durch: Versuch: Eine Kerze wird vor eine kleine (runde) Lochblende gestellt. Dahinter befindet sich ein Schirm, der das Licht, welches durch die Lochblende gelangt, auffängt. Beobachtung: Der Lichtfleck auf dem Schirm ist nicht rund, sondern hat die Form der Kerzenflamme. Offensichtlich entsteht auf dem Schirm ein Bild der Kerzenflamme. Das Bild der Kerzenflamme steht jedoch auf dem Kopf. Baum in der Lochkamera | LEIFIphysik. Wird das Loch vergößert, so wird das Bild heller aber unschärfer. Wird der Abstand zwischen Kerze und Lochblende verkleinert oder der Abstand zwischen Lochblende und Schirm vergrößert, so vergrößert sich das Bild. Erklärung: Um die Entstehung des Bildes und die genannten Zusammenhänge zu erklären, zeichnen wir den Strahlengang durch die Lochblende. Dazu wählen wir drei Lichtstrahlen, die von der Kerzenflamme ausgehen, aus (die beiden Randstrahlen sowie einen Lichtstrahl aus der Mitte der Kerzenflamme), und schauen, in welchen Punkten diese Lichtstrahlen auf den Schirm gelangen: Wir erkennen, dass das Licht von jedem Punkt der Kerzenflamme genau auf einem Punkt auf dem Schirm gelangt.
Alle diese Punkte ergeben zusammen ein Bild der Kerze. Wir können allerdings schon anhand des oberen und unteren Strahlenbündels wichtige Eigenschaften der Lochkamera ablesen. Die Eigenschaften der Abbildung mit einer Lochkamera Die Strahlen kreuzen sich beim Durchqueren des Lochs. Das bedeutet, dass das Bild auf der Wand auf dem Kopf steht. Würden wir die Grenzstrahlen der rechten und linken Seite der Kerze zeichnen, würden sich diese ebenso kreuzen. Das Bild ist also auch seitenverkehrt. Lochkamera aufgaben mit lösungen und. Wenn wir die Höhe der Kerze mit $G$ und die Höhe des Bilds mit $B$ bezeichnen und den Strahlensatz anwenden, erhalten wir für die Abbildung mit der Lochkamera die Formel: $\frac{B}{b} = \frac{G}{g}$ Wir können diese Formel auch nach der Bildhöhe umstellen: $B = \frac{G}{g} \cdot b$ Wenn die Höhe des Gegenstands gegeben ist, können wir die Bildgröße also ändern, indem wir entweder den Abstand $g$ zwischen Box und Gegenstand verändern oder eine längere oder kürzere Box benutzen. Wir können diese Formel ebenso nach dem Abbildungsmaßstab $A$ umstellen.
Aufgabe Baum in der Lochkamera Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe a) Erläutere mit ein paar Sätzen, wie man die Bildentstehung bei der Lochkamera erklären kann. b) Charakterisiere das Bild bei der Lochkamera. c) Gib an, wie eine Vergrößerung des Loches die Qualität des Bildes verändert und erläutere die Antwort. d) Der Baum habe eine Höhe von \(15\rm{m}\) und sei \(20\rm{m}\) von Loch der Kamera entfernt. Bau einer Lochkamera. Berechne, wie man die Entfernung \(b\) zwischen Loch und Mattscheibe (Höhe \(h = 20\rm{cm}\)) wählen muss, damit der Baum die Mattscheibe in der Höhe ganz ausfüllt. e) Die Entfernung \(b\) kann stufenlos zwischen \(10\rm{cm}\) und \(30\rm{cm}\) verstellt werden. Untersuche, in welchem Bereich sich ein Gegenstand vor der Lochkamera aufhalten muss, damit von ihm in jedem Fall ein vergrößertes Bild entsteht. Lösung einblenden Lösung verstecken Abb. 2 Bildentstehung bei einer Lochkamera a) Den Bildaufbau kann man verstehen, wenn man von der geradlinigen Lichtausbreitung ausgeht. Man denkt sich von jedem Punkt des Originals ein geradlinig begrenztes Lichtbündel ausgehend, das gerade durch das Loch der Kamera trifft (vgl. Animation in Abb.
Der Abbildungsmaßstab sagt uns, wieviel mal größer (oder kleiner) das Bild gegenüber dem Gegenstand ist. Beispiel: Ist das Bild doppelt so groß wie der Gegenstand (also 2 -mal so groß), so ist der Abbildungsmaßstab A = 2. Für den Abbildungsmaßstab A gilt also: Teilt man die Bildgröße durch die Gegenstandsgröße, so erhält man den Abbildungsmaßstab. Mit Hilfe von Versuchen oder durch Anwendung des Strahlensatzes ergibt sich, dass das Verhältnis zwischen Bildgröße und Gegenstandgröße genauso groß ist wie zwischen Bildweite und Gegenstandsweite. Es gilt also: Da dieses Verhältnis gleich dem Abbildungsmaßstab A ist (s. o. ), gilt folgender Zusammenhang: Abbildungsmaßstab an einer Lochblende Für den Abbildungsmaßstab A an einer Lochblende gilt: Dabei ist: B Bildgröße G Gegenstandsgröße b Bildweite g Gegenstandsweite Eine Anordnung aus einer Lochblende und einem Schirm in einem Gehäuse wird als Lochkamera bezeichnet. Lochkamera aufgaben mit lösungen map. Die Lochkamera bietet die einfachste Möglichkeit, eine optische Abbildung eines Gegenstandes zu erhalten.