Strahlenverlauf des Lichtes durch die Lupe und Vergrößerung


In dem Applet wird der Strahlengang durch eine Lupe gezeigt:

Bildkonstruktion Lupe
vom Harri-Deutsch Verlag großzügigerweise zur Verfügung gestellt

Die Brennweite f ist durch den Schieberegler gegeben und die Gegenstandsweite ist durch die Position von G (ziehbar) gegeben. Anhand der bekannten Linsengleichung
Linsengleichung

kann ich also die Bildweite b berechnen (die Lupe ist eine dünne Sammellinse, weshalb man diese Formel ohne Bedenken anwenden darf). Bp ergibt sich aus der Geometrie, in dem man die Konstruktion in der Abbildung anwendet (der untere blaue Lichtstrahl ist im Bild etwas daneben geraten, er müsste eigtl. Genau durch die Mitte verlaufen, siehe Applet).
Die Brechkraft der Lupe D ist der reziproke Wert der Brennweite (in Meter). Die Vergrößerung der Lupe v ergibt sich aus folgender Formel:
Formel für die Vergrößerung v


Wenn man durch eine Lupe einen Gegenstand betrachtet, der in der Brennebene oder zwischen Brennebene und Lupe liegt, so fallen auf das Auge parallele Lichtstrahlen. Das Auge 'denkt' sich dass der Gegenstand weit weg sein muss (weil Strahlen parallel) und akkomodiert auf unendlich (Augenlinse entspannt, so dass paralleles Licht scharf auf die Netzhaut trifft; wenn die Lichtstrahlen nicht parallel sind akkomodiert das Auge so, dass das Bild trotzdem scharf auf die Netzhaut fällt). Deshalb sehen wir ein vergrößertes Bild. "Das Auge wird also nur getäuscht".