Übungen zur Optik [P2c] WS 2014/15 Blatt 11: Abgabe bis Freitag 16.01.2015, 11:00 Uhr, im Briefkasten neben Raum 3’110. Besprechung in in der Woche vom 19.01.-23.01.2015. 1. Entwerfen Sie einen Zahnarztspiegel, der folgenden Anforderungen genügt: Das Bild des Zahnes soll aufrecht sein und bei einem Abstand vom Zahn von 1.5 cm die doppelte Lebensgröße besitzen. Zeichnen Sie den Strahlengang! 2. Gegeben sei der in der Vorlesung demonstrierte Aufbau: Eine dünne, symmetrisch bikonvexe Linse (nL = 1.5) befinde sich am unteren Ende eines Kunststoffrohres. Ein Gegenstand G, welcher sich in 21 cm Entfernung unterhalb der Linse befindet, wird auf einen Schirm oberhalb der Linse mit 20facher Vergrößerung scharf abgebildet. Nun wird Wasser (nW = 1.33) in das Rohr gefüllt, bis die Linse gerade komplett bedeckt ist. (a) Was lässt sich beim Einfüllen des Wassers auf dem Schirm beobachten? c an! (b) Geben Sie für den Aufbau mit Linse und Wasser die Systemmatrix M (c) Um wieviel Dioptrien (= m−1 ) hat sich die Brechkraft des Systems durch das Wasser geändert und in welchem Bildabstand b0 würde man jetzt eine scharfe Abbildung des Gegenstandes G erwarten? (d) Wieweit muss der Gegenstand G verschoben werden, um auf dem Schirm in seiner ursprünglichen Position eine scharfe Abbildung zu erhalten. Geben Sie die Vergrößerung an? (e) Wie ändert sich die Abbildung des Gegenstandes G, wenn man das Rohr bis auf eine endliche Höhe d über dem oberen Scheitel der Linse mit Wasser auffüllt? (f) Bis zu welcher Höhe d muss Wasser mindestens eingefüllt werden, damit ein von unten einfallendes, paralleles Lichtbündel innerhalb der Wassersäule fokussiert wird?
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