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Physik

Bilder aus vielen Bildpunkten: scharf oder unscharf

Ein Bild besteht aus vielen Bildpunkten. Eine Linse sammelt die Strahlen eines Punktes wieder zu einem Punkt. Nur dann ist das Bild scharf.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 7
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich kann ein Bild als Zusammensetzung von Bildpunkten beschreiben.
  • Ich kann erklären, wann ein Bild scharf oder unscharf ist.
  • Ich kann die Bildgröße bei der Lochkamera berechnen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Sammellinse und Zerstreuungslinse

Jeder Punkt eines leuchtenden Gegenstands sendet Licht in alle Richtungen aus. Ein Bild entsteht, wenn das Licht eines Punktes wieder in einem Punkt zusammentrifft. Das Bild ist dann aus vielen Bildpunkten zusammengesetzt. Bei der Lochkamera lässt ein kleines Loch von jedem Punkt nur ein schmales Lichtbündel durch. Das Bild ist umgekehrt und seitenverkehrt. Die Größen hängen so zusammen: Bildgröße B zu Gegenstandsgröße G wie Bildweite b zu Gegenstandsweite g. Beispiel: G = 20 cm, g = 100 cm, b = 10 cm. Dann ist B = 20 cm · 10 : 100 = 2 cm. Eine Linse ist heller als ein Loch, weil sie viel Licht sammelt. Der Schirm muss genau an der Stelle stehen, wo sich die Strahlen eines Punktes treffen. Steht er davor oder dahinter, trifft das Licht eines Punktes als kleiner Fleck auf. Das Bild ist unscharf.

Scharf oder unscharf.
ZustandBildpunkt auf dem SchirmBild
Schirm genau richtigPunktscharf
Schirm zu nah oder zu weitkleiner Fleckunscharf

Bildgröße berechnen

  1. Gegeben: G = 20 cm, g = 100 cm, b = 10 cm.
  2. B : G = b : g.
  3. B = 20 cm · 10 : 100.
  4. B = 2 cm.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Jeder Punkt gibt Licht.

Eine Linse sammelt es wieder.

Punkt gleich Punkt: scharf.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein winziges Loch in einem verdunkelten Zimmer wirft ein umgekehrtes Bild der Straße an die Wand. Das Verhältnis der Abstände bestimmt die Größe.

Schritt für Schritt

Du berechnest eine Bildgröße.

  1. Schreibe G, g und b auf.
  2. Setze in B = G · b : g ein.
  3. Rechne.
  4. Gib die Einheit an.

Mit einem Bild erklärt

GrößeWert
G20 cm
g100 cm
b10 cm
B2 cm

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Wann ist ein Bild scharf?
Zeig mir den ersten Schritt

Wie treffen sich die Strahlen eines Punktes?

Lösung ansehen

Lösung: Wenn sich die Strahlen eines Punktes wieder in einem Punkt treffen

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

G = 12 cm, g = 60 cm, b = 15 cm. Wie groß ist B in cm?

Zeig mir den ersten Schritt

B = G · b : g = 12 · 15 : 60.

Lösung ansehen

Lösung: 3

12 · 15 = 180, 180 : 60 = 3 cm.

Tipp: Bei einem unscharfen Bild den Schirm langsam vor und zurück schieben. Es gibt eine Stelle, an der das Bild scharf wird.

Merksatz: Ein scharfes Bild entsteht, wenn sich die Strahlen eines Punktes wieder in einem Punkt treffen. B : G = b : g.

Typischer Fehler: Oft wird gedacht, ein unscharfes Bild liege an einem Fehler der Linse. Meist steht der Schirm nur an der falschen Stelle.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Wie ist das Bild bei der Lochkamera?
Lösung ansehen

Lösung: Umgekehrt und seitenverkehrt

Frage 2 Steht der Schirm an der falschen Stelle, wird das Bild unscharf.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Wozu dient eine Linse in einer Kamera?
Lösung ansehen

Lösung: Sie sammelt viel Licht und vereint die Strahlen eines Punktes.

Frage 4 G = 20 cm, g = 100 cm, b = 10 cm. Wie groß ist B in cm?

Zeig mir den ersten Schritt

20 · 10 : 100.

Lösung ansehen

Lösung: 2

200 : 100 = 2 cm.

Geschafft

Bilder bestehen aus Bildpunkten. Bei scharfen Bildern trifft das Licht eines Punktes wieder in einem Punkt zusammen. Bei der Lochkamera gilt B : G = b : g.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

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

Zum Ausdrucken

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