Reflexion an gekrümmten Spiegeln
Gekrümmte Spiegel verändern Abbilder aufgrund ihrer Krümmung und führen zu verschiedenen Effekten, wie die Vergrößerung oder Verkleinerung von Objekten. Konkave und konvexe Spiegel reflektieren Lichtstrahlen unterschiedlich und erzeugen virtuelle Bilder. Tauche ein in die faszinierende Welt der Reflexion an gekrümmten Spiegeln! Interessiert? Mehr dazu im folgenden Video!
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Grundlagen zum Thema Reflexion an gekrümmten Spiegeln
Gekrümmte Spiegel
Spiegel können dir fast überall begegnen. Zum Beispiel in Badezimmern, Kleidungsgeschäften oder Autos. Viele dieser Spiegel sind ebene Spiegel, die Abbilder in gleicher Größe erzeugen. Manche Spiegel haben aber besondere Effekte. Vielleicht ist dir schon einmal aufgefallen, dass der Rückspiegel im Auto und die Spiegel an Straßenkreuzungen Dinge verkleinert darstellen oder dass der Zahnarzt einen Spiegel hat, der Dinge vergrößert darstellt. Es gibt sogar Spiegel, zum Beispiel auf Jahrmärkten, die alles nur verzerrt abbilden. In all diesen Fällen handelt es sich um gekrümmte Spiegel.
Reflexion an gekrümmten Spiegeln
Es gibt verschiedene Arten von gekrümmten Spiegeln, aber wir wollen uns im Folgenden mit den zwei wichtigsten beschäftigen: mit Konkavspiegeln und Konvexspiegeln. In beiden Fällen handelt es sich um sphärische Spiegel. Das bedeutet, dass die Spiegelfläche einen Ausschnitt einer Kugeloberfläche darstellt – nur die Krümmungsrichtung ist unterschiedlich.
Konkavspiegel
Bei Konkavspiegeln ist die Spiegelfläche nach innen gewölbt. Deswegen nennt man diese Spiegel auch Hohlspiegel. Ganz analog zu Linsen haben auch gewölbte Spiegel eine Brennweite . Wir betrachten zum Verständnis einen sphärischen Hohlspiegel, der von achsparallelen Strahlen getroffen wird.
Die parallelen Strahlen werden nach dem Reflexionsgesetz gebrochen und so im Brennpunkt vereinigt. Der Abstand zwischen Spiegelfläche und Brennpunkt ist gerade die Brennweite . Sie liegt näherungsweise beim halben Krümmungsradius.
Objekte, die sich in geringerem Abstand als der Brennweite zur Spiegelfläche befinden, erzeugen ein vergrößertes virtuelles Bild. Mehr zum Thema reelle und virtuelle Bilder findest du in unserem Video zum Thema Linsen. Dieser Effekt wird beispielsweise bei Zahnarztspiegeln genutzt.
Konvexspiegel
Bei Konvexspiegeln ist die Spiegelfläche nach außen gewölbt. Deswegen nennt man sie auch Wölbspiegel. Auch Wölbspiegel haben einen Brennpunkt . Dieser liegt allerdings hinter dem Spiegel. Wir betrachten erneut achsparallele Strahlen, die auf den Spiegel treffen. Gemäß dem Reflexionsgesetz werden sie so reflektiert, dass sie auseinanderlaufen. Man sagt auch: Die Strahlen divergieren.
Die Strahlen divergieren dabei genau so, als gingen sie von einem Punkt hinter dem Spiegel aus. Dieser Punkt ist der Brennpunkt , der sich im Abstand der Brennweite von der Spiegelfläche befindet. Auch bei Wölbspiegeln entspricht die Brennweite näherungsweise dem halben Krümmungsradius.
Wölbspiegel erzeugen virtuelle verkleinerte Bilder. Sie werden zum Beispiel bei Autospiegeln oder Spiegeln an Kreuzungen genutzt, weil durch die Verkleinerung ein größerer Bereich betrachtet werden kann.
Reflexion an gekrümmten Spiegeln – Beispiel
Auf Jahrmärkten werden häufig Spiegel verwendet, die Wölb- und Hohlspiegel kombinieren. So entstehen lustige, verzerrte Bilder. Du kannst diese Effekte aber auch schon an einem polierten Löffel beobachten.
Kurze Zusammenfassung zu dem Video Reflexion an gekrümmten Spiegeln
In diesem Video erhältst du einen ersten Überblick zur Reflexion an gekrümmten Spiegeln. Neben Video und Text findest du interaktive Übungen, mit denen du dein Wissen vertiefen kannst.
Transkript Reflexion an gekrümmten Spiegeln
Spiegel sind nicht nur eben, es gibt auch Spiegel mit gekrümmter Oberfläche. Je nachdem, wie ein Spiegel gekrümmt ist, ändert sich das Spiegelbild. So können vergrößerte, verkleinerte oder verzerrte Bilder entstehen. Weist der Rand des gekrümmten Spiegels zum Gegenstand hin, wie bei einer Schüssel, nennt man ihn Hohlspiegel. Fallen parallele Lichtstrahlen auf einen Hohlspiegel, werden sie reflektiert. Das Besondere ist hier, die Strahlen werden nach der Reflektion in einem Punkt gebündelt, dem Brennpunkt. Die Parallelstrahlen werden also zu Brennpunktstrahlen. Hohlspiegel nutzt man vor allem als Kosmetikspiegel, denn sie machen Details sichtbar. Wenn man sich in einem solchen Spiegel aus geringer Entfernung betrachtet, so sieht man ein vergrößertes, aufrechtes virtuelles Bild. Eine andere Art von Spiegel nutzt man im Straßenverkehr, den Wölbspiegel. Er ist nach außen gewölbt und liefert verkleinerte, aufrechte virtuelle Bilder. Gekrümmte Spiegel können aber auch einfach nur Spaß machen.
Reflexion an gekrümmten Spiegeln Übung
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Nenne Auswirkungen, die ein Spiegel bewirken kann.
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Beschreibe Hohlspiegel und Wölbspiegel.
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Erschließe den richtigen Verlauf der Strahlen.
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Erkläre den Begriff Brennpunkt.
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Nenne unterschiedliche Spiegelarten.
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Erkläre, welchen Einfluss die Lage eines Gegenstandes im Bezug auf den Brennpunkt eines Hohlspiegels hat.
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Hallo @Siyajin, die Abbildungen im Text sind schematische Darstellungen. Diese zeigen, wie Lichtstrahlen durch einen Hohlspiegel gebündelt werden und durch einen Wölbspiegel auseinanderlaufen können. Je nachdem, wie stark der Spiegel jeweils gekrümmt ist, verändert sich die Lage des Brennpunkts. Die Lage des Brennpunkts bestimmt, wie stark die Strahlen gebündelt werden oder auseinanderlaufen. "Brennpunkt" heißt nicht, dass dort etwas brennt – auch wenn das in Ausnahmefällen tatsächlich passieren kann.
Hab mir das Bild unten beim Text angeschaut aber die Brennweite stimmt doch gar nicht oder weil das Gegenstand ja nur brennt wenn man es am Brennpunkt haltet (Also kann auch falsch sein ich frage nur) ?
Lg und würde mich auf eine Rückmeldung freuen
P.S: Hab mir das Video nicht angeschaut sondern nur das Bild
Gutes Video hab eine 2 bekommen.Könnte aber besser sein wenn besser erklärt wär
ps:Video ist dennoch gut:)
Hallo Yichu, danke für deine Rückmeldung. Schade, dass dir die Erklärung nicht gefallen hat. Wir ersetzen nach und nach unsere älteren Videos – hoffentlich findest du in den neueren Videos die Erklärungen besser!
Erklärung könnte besser laufen