Inhaltspezifische Aktionen

Versuch 4

Brennweitenbestimmung von Linsen und Mikroskop

4 A: Brennweitenbestimmung von Linsen

Aufgabenstellung:sv4a

  • Bestimmung der Brennweite fS und der Brechkraft DS einer gegebenen Sammellinse (Plankonvexlinse) in Luft
  • Überprüfung der Beziehung B/G = b/g
  • Berechnung des Krümmungsradius
  • Bestimmung der Brennweite fZ und der Brechkraft DZ einer gegebenen Zerstreuungslinse
  • Bestimmung der Brennweite f und f' für die gegeben Plankonvexlinse, wenn an der planen Linsenfläche Wasser angrenzt.
  • Berechnung der Brechkraft n' für das Wasser aus f und f'

Physikalische Grundbegriffe:

  • Brechungsindex, Brechungsgesetz, Reflexion, Totalreflexion
  • Brennweite, Brennpunkt, Brechkraft
  • Abbildungsgleichung, Hauptebene, dünne/dicke Linsen
  • Vergrößerung
  • Linsensysteme, Lupe, Mikroskop, Auge, Sehfehler
  • Auflösung, numerische Apertur

weiterführende Literatur:

  • W.Seibt, Physik für Mediziner, 3. Auflage, Seiten: 373-401
  • W.Hellenthal, Physik für Mediziner und Biologen, 6. Auflage, Seiten: 223-245
  • V.Harms, Physik für Mediziner und Pharmazeuten, 14. Auflage, Seiten: 223-245

 

4 B: Mikroskop

Aufgabenstellung:sv4b

  • Man bestimme die Okularvergrößerung vOk
  • Man bestimme die Objektivvergrößerung vOb für drei Objektive und berechne jeweils die Gesamtvergrößerung
  • Man bestimme die numerische Apertur (in mm) für dieses Objektiv für gelbes Licht

Physikalische Grundbegriffe und weiterführende Literatur:

  • siehe Versuch 4 A 

 

Was man unbedingt wissen sollte:

  • Welche Eigenschaft beschreibt der Brechungsindex eines Mediums?
  • Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und in einem Medium?
  • Wie lauten Reflexions- und Brechungsgesetz?
  • Warum kann Totalreflexion nur vom optisch dichteren zum optisch dünneren Medium auftreten?
  • Wie erzeugt man paralleles Licht?
  • Was versteht man anschaulich unter dem Begriff Brennweite?
  • In welche Beziehung stehen Brechkraft und Brennweite?
  • Wie viele Grenzflächen hat jede Linse?
  • Wie berechnet sich die Brennweite von Linsensystemen?
  • Wie lautet die Abbildungsgleichung (allgemeine Form und die vereinfachte Form für eine Linse in Luft)?
  • Welche physikalische Erscheinung beschränkt das Auflösungsvermögen eines Mikroskops?
  • Welche Linsen werden in einem Mikroskop kombiniert? Wie sind sie angeordnet?
  • Was beschreibt die numerische Apertur?

 

Vorbereitung (Grundlagen und detaillierte Erklärungen) Versuch 4 (pdf)

Versuchsanleitung Versuch 4 (pdf)