Das Abbildungsgesetz und der Abbildungsmassstab

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1 Modul 931 Optik Aildun Das Aildunsesetz und der Aildunsmasssta Einfache Aildunen wie ei einer Lochkamera areiten mit eometrischen Proportionen. Mathematisch handelt es sich um Anwendunen des Strahlensatzes. ei einer Lochkamera kann man also nicht eine rennweite verändern, um das ild scharfzustellen oder zu zoomen, sondern die ildrösse kann nur mit den Proportionen einestellt werden. Dies edeutet, dass wir mit der Kamera auf den eenstand zuehen oder uns entfernen werden, um ein ild in der ewünschten rösse zu erhalten: lende Aus der eometrischen Symmetrie und Ähnlichkeit sowie dem Strahlensatz folen: Aildunsesetz (Aildunsleichun) = Aildunsmasssta A = oder A = A eenstandsrösse ildrösse eenstandsweite ildweite Aildunsmasssta [dimensionslos] Umformunen = = = = = A = A = A = A Die Einheiten für,, und müssen alle leich sein, z.. alle in mm, cm oder m! i IET A. Lüthi

2 Modul 931 Optik Aildun Aufaen 1) Welche Aussae ist richti? (A) In einem Kernschatteneiet wird der Schatten, der durch eine Lichtquelle erzeut wird, von einer anderen Lichtquelle eleuchtet. () ei rossen Lichtquellen it es einen Kernschatten, dann wird es nach aussen stufenlos heller. (C) Im Schatten eines Hauses können wir lesen, weil die umeenden Dine Lichtquellen sind. (D) Schatten kann definiert werden als Raum, in dem viel Licht reflektiert wird. (E) Keine Antwort ist richti. 2) Im Schatten eines Sonnenschirms können wir trotzdem lesen. Weshal? 3) In welchem Schattenereich sehen wir eine totale Sonnenfinsternis? 4) Ein Fussallfeld wird mit vier Scheinwerfern eleuchtet. Zeichnen sie die Schatten am Fussall. Was fällt ihnen auf? 5) Lochkamera: Welche edinun müssen eenstandsweite und ildweite erfüllen, damit das optische ild ei der Aildun durch eine Lochlende enau so ross wird wie der eenstand? 6) Das ild, das mit einer Lochkamera aufenommen wird, wird immer schärfer, je kleiner die lendenöffnun ewählt wird. Was ist jedoch der Nachteil? i IET A. Lüthi

3 Modul 931 Optik Aildun 7) Welche Einheit hat der Aildunsmasssta? (A) m () mm (C) A (D) (E) Keine Antwort ist richti. 8) Das Aildunsesetz. Eränzen sie die Taelle für den Fall (A) und (): A (A) 3 m 75 mm 20 m. m 1 :. (). m 4 cm. m 60 cm 1 : 200 9) Ein eenstand wird mit einer Diitalkamera mit Ojektiv fotorafiert. Der Kameraenutzer leit mit seinem Apparat stehen und zoomt das Ojektiv. Was eschieht mit dem ild auf dem Sensor, wenn die lende a) näher zum Sensor rückt? ) vom Sensor arückt? 10) Mit einer Lochkamera wird aus 20 m Entfernun ein 8 m hohes eäude aufenommen. Wie hoch wird das optische ild, wenn die Fotoplatte 15 cm hinter der Lochlende aneracht ist? Wie ross ist der Aildunsmasssta? i IET A. Lüthi

4 Modul 931 Optik Aildun 11) Wie hoch ist der Turm? In welchem Masssta wird er aeildet? =? 22mm 820m 31cm =. m A = 1 :. 12) Die ildweite eträt 30 cm. Der Aildunsmasssta eträt 5 : 1. erechnen Sie die eenstandsweite. 13) Welchen Masssta hat eine Landkarte, wenn eine 4 cm lane Strecke in Wirklichkeit 8 km lan ist? 14) Eine Landkarte hat einen Masssta von 1: Welcher Distanz entspricht eine 3 cm lane Strecke auf dieser Karte in Wirklichkeit? i IET A. Lüthi

5 Modul 931 Optik Aildun Lösunen Aufae 1 () ei rossen Lichtquellen it es einen Kernschatten, dann wird es nach aussen stufenlos heller. eispiele: Sonne Erde, Leuchtstoffröhre Aufae 2 Durch Lichtreflexion an anderen Körpern. Aufae 3 Im Kernschattenereich. Aufae 4 Es it keine (Kern-)Schatten. Was auch so ewollt ist. Aufae 5 =, da = Aufae 6 Die Lichtstärke eht verloren. Die elichtunszeit muss verrössert werden. Sich eweende eenstände können nicht mehr scharf aeildet werden. Aufae 7 (E) Keine Antwort ist richti. Der Aildunsmasssta ist einheitenlos. i IET A. Lüthi

6 Modul 931 Optik Aildun Aufae 8 A (A) 3 m 75 mm 20 m 0.5 m 1 : 40 () 8 m 4 cm 120 m 60 cm 1 : 200 (A) 20m 0.075m 0.075m = = = 0. 5m A = = = m 3m () 0.04m 0.6m 8m = = = 8m = = = 120m A m Aufae 9 a) ) Das ild wird kleiner. Das ild wird rösser. Aufae m 8m 0.06m = = = 0.06m = 6cm A = = = => Masssta1: m 8m Aufae m 0.022m 0.022m = = = 58. 2m A = = = => Masssta1: m 58.2m Aufae m = = = 0.06m = 6cm A 5 Es handelt sich um eine Verrösserun. Aufae m A = = = => Masssta 1: 200' m Aufae m = = = 7500m = 7. 5km A i IET A. Lüthi

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