Professor Dr. Gerhard Birkl Atome - Photonen – Quanten Institut für Angewandte Physik Schlossgartenstraße 7
D-64289 Darmstadt Fachbereich 5 - Physik
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1. Kombination dünner Linsen (I)
Für eine Kombination aus zwei dünnen Linsen der Brennweiten f1 und f2 im Abstand d ergibt sich die objektseitige Brennweite zu fObjektseite = [f1(d-f2)]/[d-(f1+f2)] und die
bildseitige Brennweite zu fBildseite = [f2(d-f1)]/[d-(f1+f2)].
a) Berechnen Sie die objekt- und bildseitigen Brennweiten für eine Linsen- kombination aus einer positiven und einer negativen dünnen Linse im
Abstand von 20 cm. Die Brennweiten der Linsen betragen +40cm und -40cm.
b) In welcher Entfernung von der zweiten Linse entsteht das Bild eines weit entfernten Objektes (z.B. Mond)
2. Kombination dünner Linsen (II)
Für eine Kombination aus zwei dünnen Linsen der Brennweiten f1 und f2 im Abstand d ergibt sich die Bildweite b aus der Gegenstandsweite g zu
[ ]
[
/( )]
) /(
1 1
2
1 1
2 2
f g gf f
d
f g gf f d b f
−
−
−
−
= −
Gegeben sei eine Linsenkombination, die aus zwei dünnen Linsen L1 und L2 mit Brennweiten von 10cm bzw. 20cm besteht, die einen Abstand von 80cm haben.
a) Wo entsteht das Bild eines Objektes, das sich 15 cm vor der ersten Linse befindet?
b) Berechnen Sie die Gesamtvergrößerung des Systems (Hinweis: Die
Gesamtvergrößerung ergibt sich auch als Produkt der Einzelvergrößerungen der beiden Linsen).
3. Chromatische Aberration
Optisches Kronglas mit der Bezeichnung BK7 hat einen Brechungsindex von n656 = 1,51432 für rotes Licht der Wellenlänge λ=656nm und n486 = 1,52238 für blaues Licht der Wellenlänge λ=486nm.
a) Berechnen Sie die Brennweiten für rotes und blaues Licht für eine bikonvexe dünne Linse mit Krümmungsradien von 5cm auf beiden Oberflächen.
b) Wie groß ist die longitudinale chromatische Aberration für diese Linse?
Übungen zur Vorlesung
OPTIK I
im Sommersemester 2006
Übungsblatt 5 (Besprechung am 30. 05. 2006)
