Das Fernrohr
Ein Fernrohr besteht aus einem Objektiv mit langer Brennweite und einem Okular mit kurzer Brennweite.
Das lernst du heute
- Ich kann den Aufbau eines Fernrohrs beschreiben.
- Ich kann erklären, wie das Bild entsteht.
- Ich kann die Vergrößerung bestimmen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Lupe und Mikroskop, Totalreflexion: Wenn Licht nicht hinauskommt
Ein einfaches Fernrohr, auch Linsenfernrohr, besteht aus zwei Sammellinsen. Das Objektiv hat eine lange Brennweite. Es erzeugt von einem fernen Gegenstand ein verkleinertes, echtes, umgekehrtes Zwischenbild. Dieses Bild liegt ungefähr im Brennpunkt. Das Okular hat eine kurze Brennweite und wirkt wie eine Lupe. Es vergrößert das Zwischenbild. Das Auge sieht ein scheinbares Bild, das auf dem Kopf steht. Für die Beobachtung von Sternen stört das nicht. Bei Ferngläsern drehen Prismen das Bild wieder um, das Licht wird in den Prismen totalreflektiert. Spiegelfernrohre benutzen statt der Objektivlinse einen großen gewölbten Spiegel. Die Vergrößerung ist ungefähr die Brennweite des Objektivs geteilt durch die Brennweite des Okulars.
Die Vergrößerung bestimmen
- Objektiv: f = 100 cm. Okular: f = 4 cm.
- Vergrößerung = 100 : 4.
- 100 : 4 = 25.
- Das Fernrohr vergrößert ungefähr 25-fach.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Das Objektiv sammelt Licht.
Das Okular vergrößert das Bild.
Schau damit nie in die Sonne.
Ein Beispiel
Mit einem Fernglas sieht ein Vogel auf dem Baum groß aus, obwohl er weit weg ist. Zwei Fernrohre nebeneinander und Prismen machen ein Fernglas.
Schritt für Schritt
Wir bauen das Fernrohr im Kopf.
- Nimm eine Sammellinse mit langer Brennweite als Objektiv.
- Nimm eine Sammellinse mit kurzer Brennweite als Okular.
- Stelle sie so, dass das Zwischenbild im Brennpunkt des Okulars liegt.
- Rechne die Vergrößerung aus den beiden Brennweiten.
Mit einem Bild erklärt
| Objektiv | Okular | |
|---|---|---|
| Brennweite | lang | kurz |
| Aufgabe | Zwischenbild erzeugen | Zwischenbild vergrößern |
Zur Grundlage zurück
- Lupe und Mikroskop – Du kennst Objektiv, Okular und Zwischenbild.
- Totalreflexion: Wenn Licht nicht hinauskommt – Du kennst Totalreflexion, die in Prismen genutzt wird.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Welche Linse wirkt wie eine Lupe?
Lösung ansehen
Lösung: Das Objektiv
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Fernrohr hat ein Objektiv mit f = 120 cm und ein Okular mit f = 6 cm. Wie stark vergrößert es ungefähr? Schreibe nur die Zahl.
Zeig mir den ersten Schritt
Rechne f(Objektiv) : f(Okular).
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Lösung: 20
120 : 6 = 20.
Tipp: Ein Fernrohr darf nie auf die Sonne gerichtet werden. Das Licht wird gebündelt und kann die Netzhaut sofort dauerhaft schädigen.
Merksatz: Fernrohr: Objektiv mit langer Brennweite, Okular mit kurzer. Vergrößerung = f(Objektiv) : f(Okular).
Typischer Fehler: Viele denken, ein Fernrohr mache den Gegenstand näher. Es vergrößert den Sehwinkel, also den Winkel, unter dem du den Gegenstand siehst. Der Gegenstand erscheint nur größer.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Auf dem Kopf
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Lösung: Es vergrößert das Zwischenbild wie eine Lupe.
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Lösung: Stimmt nicht
Frage 4 Ein Fernrohr hat f(Objektiv) = 80 cm und f(Okular) = 4 cm. Wie stark vergrößert es ungefähr? Schreibe nur die Zahl.
Zeig mir den ersten Schritt
80 geteilt durch 4.
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Lösung: 20
80 : 4 = 20.
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Lösung: Sie drehen das Bild wieder um.
Geschafft
Ein Linsenfernrohr hat ein Objektiv mit langer und ein Okular mit kurzer Brennweite. Das Objektiv erzeugt ein Zwischenbild, das Okular vergrößert es. Die Vergrößerung ist f(Objektiv) geteilt durch f(Okular).
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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