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Physik

Die Lochkamera

Eine Lochkamera erzeugt ein Bild mit einem kleinen Loch. Das Bild steht auf dem Kopf.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 6
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann erklären, wie bei der Lochkamera ein Bild entsteht.
  • Ich kann beschreiben, was Loch und Abstand verändern.
  • Ich kann Bildgröße mit Verhältnissen bestimmen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Schatten, Mondphasen und Finsternisse

Eine Lochkamera ist eine geschlossene Schachtel mit einem winzigen Loch vorn. Hinten ist ein durchscheinender Schirm. Von jedem Punkt eines Gegenstands geht Licht in alle Richtungen. Durch das kleine Loch kommt nur ein dünnes Bündel. Es trifft einen bestimmten Punkt auf dem Schirm. Die Strahlen kreuzen sich im Loch. Darum steht das Bild auf dem Kopf und ist seitenverkehrt. Ein kleineres Loch macht das Bild schärfer, aber dunkler. Ein größeres Loch macht es heller, aber unschärfer. Ein größerer Abstand zwischen Loch und Schirm macht das Bild größer.

Pfeil ↑ ———> Loch ———> Bild ↓
Die Strahlen kreuzen sich im Loch.

Bildgröße bestimmen

  1. Gegenstand: 6 cm hoch, 30 cm vor dem Loch.
  2. Der Schirm ist 10 cm hinter dem Loch.
  3. Das Verhältnis der Abstände ist 10 zu 30, also 1 zu 3.
  4. Das Bild ist 6 cm : 3 = 2 cm hoch.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Licht geht durch das kleine Loch.

Die Strahlen kreuzen sich.

Darum steht das Bild auf dem Kopf.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein altes Fotogerät funktionierte so ähnlich. Auch in unserem Auge entsteht ein umgekehrtes Bild auf der Netzhaut. Das Gehirn dreht es wieder um.

Schritt für Schritt

Wir zeichnen ein Lochkamerabild.

  1. Zeichne den Gegenstand links und das Loch in der Mitte.
  2. Zeichne von der Spitze einen Strahl durch das Loch zum Schirm.
  3. Zeichne auch von dem Fuß einen Strahl durch das Loch.
  4. Verbinde die Punkte auf dem Schirm. Das Bild steht auf dem Kopf.

Mit einem Bild erklärt

ÄnderungWirkung auf das Bild
kleineres Lochschärfer, dunkler
größeres Lochheller, unschärfer
Schirm weiter weggrößer

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Wie steht das Bild bei einer Lochkamera?
Zeig mir den ersten Schritt

Was geschieht mit den Strahlen im Loch?

Lösung ansehen

Lösung: Auf dem Kopf

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Du vergrößerst das Loch. Was passiert?
Zeig mir den ersten Schritt

Überlege: Wie viel Licht kommt durch ein größeres Loch?

Lösung ansehen

Lösung: Das Bild wird heller und unschärfer.

Tipp: Basteln mit Erwachsenen: Eine Schachtel mit Loch und Pergamentpapier. Richte sie nie auf die Sonne. Nutze eine Lampe oder helle Fensterfläche.

Merksatz: Lochkamera: Das Bild steht auf dem Kopf. Kleines Loch: scharf, aber dunkel. Großes Loch: hell, aber unscharf.

Typischer Fehler: Viele denken, das Bild stehe aufrecht. Weil sich die Strahlen im Loch kreuzen, ist es umgedreht.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Ein Gegenstand ist 8 cm hoch und 40 cm vom Loch entfernt. Der Schirm ist 10 cm hinter dem Loch. Wie hoch ist das Bild in cm?

Zeig mir den ersten Schritt

Das Verhältnis der Abstände ist 10 zu 40, also 1 zu 4.

Lösung ansehen

Lösung: 2

8 cm : 4 = 2 cm.

Frage 2 Bei einer Lochkamera kreuzen sich die Strahlen im Loch.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Wie wird das Bild größer?
Lösung ansehen

Lösung: Der Schirm wird weiter vom Loch entfernt.

Frage 4 Wo steht in unserem Auge das Bild?
Lösung ansehen

Lösung: Auf der Netzhaut, umgekehrt

Geschafft

Eine Lochkamera erzeugt ein umgekehrtes, seitenverkehrtes Bild. Ein kleines Loch macht das Bild scharf, aber dunkel. Ein größeres Loch macht es heller, aber unscharf. Mehr Abstand zum Schirm macht das Bild größer.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Licht und Schatten

Kurz erklärt, 47 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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