Bildentstehung - Grundlagen der Strahlenverläufe.

Immer wenn sich zwei oder mehr Lichtstrahlen, die vom gleichen Punkt eines Gegenstandes ausgehen, sich kreuzen (oder scheinbar kreuzen) entsteht ein Bild. Dies funktioniert für jeden beliebigen Spiegel und jede beliebige Linse.

Bei drei besonderen Strahlen ist der Verlauf besonders einfach.
Dazu mußt du nicht einmal wissen wie z.B. das Licht in einer Linse gebrochen wird!
Du kannst dir zwei davon aussuchen, die Du dir am einfachsten merken kannst.

Wenn du ihren Verlauf verfolgst, weißt du wo das Bild entsteht.

Wir zeigen dir hier in den Animationen den Verlauf dieser drei besonderen Stahlen für den Hohlspiegel (oben links) und die Sammellinse (unten links) sowie den Wölbspiegel (oben rechts) und die Zerstreuungslinse (unten rechts).

Wenn du dich nur für eines dieser Objekte interessierst, dann schaue dir einfach nur die entsprechenden Abbildungen an.

1.) Ein zur optischen Achse paralleler Strahl wird zum Brennpunktstrahl.

Jeder Strahl, der parallel zur optischen Achse einfällt, wird so reflektiert (wenn er auf einen Spiegel trifft), oder gebrochen (wenn er auf eine Linse trifft), dass er anschließend durch den Brennpunkt (oder den virtuellen Brennpunkt) verläuft.

Gebrauche für die Strahlenkonstruktion deinen gesunden Menschenverstand: Licht wird von Spiegelflächen zurückgeworfen und geht aber durch Linsen hindurch!

2.) Ein Brennpunktstahl wird ein Strahl parallel zur optischen Achse.

Veräuft der Strahl durch einen Brennpunkt vor dem Gegenstand (Hohlspiegel, Sammellinse) oder durch einen virtuellen Brennpunkt hinter dem Gegenstand (Wölbspiegel, Zerstreuungslinse), so verläuft er anschließend parallel zur optischen Achse.

Jeder Strahl der von einem Brennpunkt (bei Hohlspiegel und Sammellinse) oder einem virtuellen Brennpunkt (bei Wölbspigel oder Zerstreuungslinse) her kommt, verläuft anschließend parallel zur optischen Achse weiter.

3.) Mittelpunktstrahl bleibt Mittelpunktstrahl.

Trifft ein Stahl genau auf die Mitte des Spiegels oder der Linse ist es besonders einfach!

Trifft er auf einen Spiegel, so wird er nach dem Reflexionsgesetz zurückgeworfen: Der Winkel zwischen den dem einfallenden Strahl und der optischen Achse ist gleich groß wie der Winkel zwischen den reflektierten Strahl und der optischen Achse.

Noch einfacher ist es bei einer Linse: der Lichtstrahl geht gerade aus durch, scheinbar ohne gebrochen zu werden, ganz so als wäre die Linse gar nicht da.

4.) Wie sieht das ganze Bild aus?

Wenn du das Bild eines Gegenstandes konstruieren möchtest, gehst du am Besten so vor:

Gehe von einem Punkt ganz oben am Gegenstand aus.
Suche dir aus den drei besonderen Strahlen oben deine zwei "Lieblingsstrahlen" aus und verfolge deren Weg.
Wo sich diese beiden Strahlen schneiden (oder scheinbar schneiden) da entsteht das Bild des oberen Punktes.
Mache nun dasselbe für einen Punkt ganz unten am Gegenstand.
Wenn du diese zwei Bildpunkte hast, dann liegt das Bild zwischen ihnen.
Du weißt dann auch ob das Bild "auf dem Kopf steht" oder nicht.