Hier findet Ihr die Lösungen der Aufgaben und Übungen zur Lochkamera aus dem Bereich der Optik bzw. Physik. Löst diese Aufgaben zunächst selbst und seht erst anschließend in unsere Lösungen. Bei Problemen findet Ihr Informationen und Formeln in unserem Artikel zum Thema Lochkamera.
Lösung Aufgabe 1: Beantworte die Fragen zur Lochkamera
1a) Was ist eine Lochkamera und wie ist diese aufgebaut?
Eine Lochkamera ist ein ganz einfaches Gerät, um eine optische Abbildung zu erhalten. Man hat dabei eine kleine Öffnung - also ein Loch - durch welches Licht von einem Gegenstand auf einen Schirm fällt. Man kann auf dem Schirm dann ein Bild des Gegenstandes sehen.
1b) Welche Eigenschaften hat das Bild auf dem Schirm?
Das Bild steht auf dem Kopf und ist insbesondere bei großer Lochöffnung unscharf.
1c) Wie kann man das Bild auf dem Schirm schärfer bekommen?
Das Loch - durch welches das Licht fällt - muss verkleinert werden.
1d) Wie kann man selbst eine solche Kamera bauen?
Dies geht in einer einfachsten Form mit einer Pappschachtel, auf der man auf einer Seitenfläche ein kleines Loch erzeugt. Den Kasten stellt man in einen dunklen Raum und stellt dann vor das Loch eine Lichtquelle (zum Beispiel eine Kerze). Sofern ihr eine Kerze nehmt, bitte mit dieser vorsichtig umgehen. In der Pappschachtel entsteht nun auf der Rückseite ein Bild der Kerze. Um dieses sehen zu können, ist es jedoch sehr hilfreich, wenn der Schirm lichtdurchlässig ist. Im Internet finden sich noch umfangreichere Bauanleitungen und sogar Videos zum Bau einer Lochkamera.
1e) Welche Vorteile und Nachteile hat eine Lochkamera im Vergleich mit einer Linsenkamera?
Vorteile: Einfach zu bauen, keine Linse nötig und keine Einstellung der Schärfe nötig.
Nachteile: Die Bilder sind unscharf und recht dunkel.
1f) Wie könnte man mit einer Lochkamera "zoomen"
Man kann den Abstand der Lochblende vom Schirm verändern.
1) Welche Gleichung stellt den Zusammenhang zwischen Größen und Weiten her?
Lösung Aufgabe 2: Berechne den Abstand
Wir möchten ein Haus mit einer Lochkamera auf einem Schirm darstellen. Das Haus ist 10 Meter hoch und 30 Meter von der Lochkamera entfernt. Der Schirm ist 30 cm hoch. Wie lang muss die Lochkamera - also der Kasten - sein?
Lösung: Der Aufgabenstellung entnehmen wir, dass der Gegenstand/das Objekt G = 10 m ist, die Gegenstandsweite g = 30 m und der Schirm entspricht der Bildgröße B = 30 cm = 0,3 m. Damit gehen wir in unsere Gleichung, stellen diese nach b um und setzen ein.
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