Wie funktioniert die Lupe?
Eigentlich denke ich mir, dass es eine blöde Frage ist. Was druntergehalten wird, wird halt vergrößert, toll. Aber ich denke eher: Wie funktioniert das? Was passiert mit dem Licht? Wie verzerrt sich das? ... So in etwa... Meine Frage ist also nicht, wie man die Lupe bedient (das kann ich tatsächlich schon), es geht eher darum, wie die Lupe das macht :)
LG
3 Antworten
Eine Lupe nutzt den Effekt der Lichtbrechung. Wenn du einen Stab/Löffel/etc... in ein Wasserglas steckst, sieht es so aus, als würde der Löffel an der Wasserkante abknicken. Das variiert etwas je nachdem von wo du schaust und wie schräg das Objekt im Wasser steckt. Das kommt dadurch zustande, dass sich das Licht im Wasser etwas langsamer bewegt.
Der Trick ist nun, dass diese Brechung abhängig vom Winkel ist. Wenn du senkrecht von oben drauf schaust, siehst du keinen Knick. Wenn du scheäg drauf schaust schon.
Eine Linse kannst du dir wie ganz viele (unendlich viele) geknickte Oberflächen vorstellen. (Wobei es wichtig ist, dass die Oberfläche oben anders geknickt ist als unten - also nicht nur z.B. Fensterglas) Der Winkel der Lichtstrahlen ist überall anders, also wird das Licht unterschiedlich gebrochen.
Der Körper der Linse ist gar nicht wirklich notwendig... Ein Beispiel dafür sind Fresnell-Linsen.
Die "blöden Fragen" sind oft die intelligentesten Fragen. Gut, dass jemand sie stellt.
Schau hier im Abschnitt 4), dort wird das erklärt, und dort ist eine gute Zeichnung, die ich empfehlen kann, um zu verstehen wie es funktioniert:
https://www.leifiphysik.de/optik/optische-linsen/grundwissen/bildeigenschaften-bei-abbildungen
Jemand schaut von rechts durch die Lupe auf die kleine grüne Figur.
Die roten Linien sind die Lichtstrahlen, die von einem Punkt (vom Kopf) der Figur her kommen.
Entscheidend ist, woher die Strahlen zu kommen **scheinen** , wenn man durch die Lupe schaut. Das zeigen die gestrichelten Linien: Sie scheinen vom Kopf der großen grün umrandeten weißen Figur zu kommen.
Man versteht das, was man sieht, immer so, als käme das Licht auf geradem Wege von da, wo es herzukommen scheint. Dass die Lichtstrahlen durch die Linse geknickt sind, kann man ja nicht sehen.
Die große weiße Figur ist nun das vergrößerte Bild der kleinen grünen Figur. (Man nennt sie ein "virtuelles Bild", weil man sie nur sehen, aber nicht auf einen Bildschirm projizieren kann.)
Naja, ein Bild wird focussiert, bzw ein Punkt wird verbreitet.
Das passiert meines Ermessens nach so. Die einer Seite ist stärker gewölbt als andere, demnach umfasst die stärker gewölbte mehr Bildpunkte als die weniger gewölbte. Da die Linse durchsichtig ist, muss das Bild von einer Seite in seiner Gesamtheit aus der anderen rauskommen. Das geht aber nur wenn er zusammen kontrahiert bzw auseinander gezogen aus der anderen Seite gelassen wird.
Der Brechungsindex des Materials spielt natürlich auch eine Rolle.
Wäre der Brechungsindex gleich wie Luft würde die Krümmung nicht viel machen.