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Unterschied zwischen Konkave und Konvexe Linsen

Inhaltsübersicht

Eine transparente Substanz, die durch zwei sphärische Oberflächen - entweder eine oder beide - verbunden ist, bildet eine Linse. Dabei handelt es sich in der Regel um transparente Gläser oder Kunststoffe, die kreisförmig sind, zwei Hauptseiten haben und so geformt oder geschliffen sind, dass sie entweder eine Konvergenz oder Divergenz des Lichts erzeugen. Grundlegende physikalische Gesetze wie Reflexion und Brechung bestimmen die Funktionsweise der Linse. Basierend auf der Art ihrer Interaktion mit dem Licht können Linsen hauptsächlich in zwei Typen eingeteilt werden: konkave und konvexe Linsen.

Der Hauptunterschied zwischen einer konkaven Linse und einer konvexen Linse besteht darin, dass eine konkave Linse das Licht, das durch sie hindurchgeht, ablenkt, während eine konvexe Linse den Lichtstrahl, der durch sie hindurchgeht, konvergiert.

In diesem Artikel werden wir die Unterschiede im Detail besprechen. Wir werden darüber sprechen, wie sie mit dem Licht interagieren und welche weiteren Unterschiede es zwischen ihnen gibt. Lassen Sie uns beginnen!

Was ist eine Konkave Linse?

Vektorielle Illustration einer Konkaven Linse

Eine Konkavlinse krümmt einen geraden Lichtstrahl von der Quelle weg und fokussiert ihn zu einer verkürzten, aufrechten und virtuellen Projektion. Mit ihr lassen sich sowohl reale als auch virtuelle Bilder erzeugen. Bei einer Konkavlinse ist mindestens eine Innenfläche gekrümmt.

Da sie in der Mitte abgerundet ist und sich an den Rändern nach außen wölbt, wird das Licht durch eine konkave Linse abgelenkt. Sie wird auch als Zerstreuungslinse bezeichnet. Sie lassen weit entfernte Dinge kleiner erscheinen, als sie tatsächlich sind, und werden daher zur Behandlung von Kurzsichtigkeit eingesetzt.

Was ist eine Konvexe Linse?

Vektorielle Illustration einer Konvexen Linse

Die Linse wird als bikonvexe Linse oder einfach als konvexe Linse bezeichnet, wenn die Oberflächen der Linse nach außen gewölbt sind. Sie sind in der Mitte dicker und an den Rändern dünner.

Diese Linsen können einen äußeren Lichtstrahl auf einen Punkt auf der gegenüberliegenden Seite fokussieren, indem sie ihn konvergieren. Daher werden sie auch als Sammellinsen bezeichnet. Neben bikonvexen Linsen gibt es auch plankonvexe Linsen, bei denen eine der Oberflächen flach und die andere konvex ist.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen Konkavlinsen und Konvexlinsen

Art des Bildes

Konkave Linse: Das Bild, das ein konkaver Spiegel von einem Objekt erzeugt, wird verkleinert. Es ist außerdem virtuell und steht aufrecht. Die Position des gebildeten Bildes hängt nicht von der Position des Objekts ab. Es wird immer zwischen dem Objekt und dem Objektiv gebildet.

Wenn sich ein Gegenstand im Unendlichen befindet, erzeugt der Fokus der konkaven Linse ein virtuelles Bild des Gegenstandes. Die Größe des Bildes wird stark auf eine Punktgröße reduziert. Andererseits entsteht ein virtuelles Bild zwischen dem optischen Zentrum der konvexen Linse und dem Fokus, wenn sich ein Gegenstand in einer bestimmten Entfernung vom Objektiv befindet. Das Bild ist von der Größe her kleiner als das Objekt.

Konvexe Linse: Bei einer Konvexlinse ist das Bild des Objekts real, invertiert und verkleinert, wenn es im Fokus gehalten wird. Wenn ein Gegenstand in der doppelten Entfernung des Brennpunkts positioniert wird, entsteht ein reales, invertiertes Bild, das die gleiche Größe wie das Objekt hat. Wird ein Gegenstand hingegen zwischen 2F und F positioniert, entsteht ein reales, invertiertes Bild, das größer als das Objekt ist.

Erscheinungsbild

Wie aus dem Namen ersichtlich, sieht der konkave Name wie eine Höhle aus, und die kugelförmige Oberfläche wölbt sich nach innen. Sie sind in der Mitte dünner und an den Rändern dicker. Im Gegensatz dazu wölben sich die sphärischen Flächen einer konvexen Linse nach außen, wodurch sie in der Mitte dicker und an den Rändern dünner werden.

Brennweite

Der Abstand zwischen der Mitte des Objektivs und seinem Brennpunkt wird als Brennweite bezeichnet. Die Brennweite einer konkaven Linse ist negativ und die Brennweite einer konvexen Linse ist positiv.

Art der Interaktion mit Licht

Eine konkave Linse bewegt oder divergiert den einfallenden Lichtstrahl von ihrer Hauptachse weg. Eine konvexe Linse hingegen bewegt oder konvergiert einen einfallenden Lichtstrahl in Richtung ihrer Hauptachse.

Vergleichstabelle: Konkave Vs Konvexe Linsen

ParameterKonkavKonvex
Art des erzeugten BildesImmer virtuellEs kann real oder virtuell sein.
Position des BildesAufrechtEs kann aufrecht oder invertiert sein.
Konvergent oder divergierendDivergierendKonvergierend
AnwendungenEr wird in Brillen, bestimmten Teleskopen, Türspionen usw. verwendet.Sie wird in Overhead-Projektoren, Projektor-Mikroskopen, einfachen Teleskopen, Lupen und Kameras verwendet, um Sonnenlicht zu bündeln
Art der BrennweiteNegativPositiv

Gemeinsamkeiten zwischen Konkaven und Konvexen Linsen

Konvex- und Konkavlinsen haben einige grundlegende Gemeinsamkeiten, aber bei näherer Betrachtung zeigen sich mehr Unterschiede als Gemeinsamkeiten.

Die größte Ähnlichkeit besteht darin, dass beide auf der gleichen Grundidee beruhen: Die Fähigkeit der Linse, Lichtstrahlen zu beugen und einen Brennpunkt zu erzeugen, wird durch den Unterschied im Brechungsindex zwischen der Linse und dem sie umgebenden Medium realisiert.

Konkave und konvexe Linsen werden einander immer ähnlicher, wenn die Krümmung der Linse abnimmt und die Form der Oberfläche immer ähnlicher wird.

FAQs

Welche Linse wird verwendet, um die Kurzsichtigkeit des Auges zu heilen?

Konkave Linsen werden verwendet, um die Kurzsichtigkeit des Auges zu heilen, während konvexe Linsen verwendet werden, um die Weitsichtigkeit des Auges zu heilen.

Kann eine konkave Linse ein echtes Bild erzeugen?

Nein, das von einer konkaven Linse erzeugte Bild ist immer virtuell.

Was ist die Stärke einer Linse?

Die Brechkraft einer Linse ist definiert als die Fähigkeit, die auf sie treffenden Lichtstrahlen zu konvergieren oder zu divergieren.

Was geschieht, wenn eine konkave und eine konvexe Linse kombiniert werden?

Wenn eine konkave und eine konvexe Linse mit der gleichen Brennweite kombiniert werden, wird die Brechkraft Null.

Schlussfolgerung

Was ist also der Unterschied zwischen einer konkaven und einer konvexen Linse? Kurz gesagt, eine konkave Linse biegt das Licht nach außen, während eine konvexe Linse es nach innen biegt. Diese Richtungsänderung führt dazu, dass die Bilder je nach Art des Objektivs unterschiedlich aussehen. Wir hoffen, dass dieser Beitrag dazu beigetragen hat, die Verwirrung über diese beiden Arten von Objektiven und ihre verschiedenen Verwendungszwecke zu beseitigen.

Referenzen

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Über den Autor: Tom Vincent

Tom Vincent hat die gleiche Schule wie Nicolas besucht und einen Bachelor-Abschluss in Wirtschaft und Sozialkunde gemacht. Anschließend begann er sein Hochschulstudium an der Universität François Rabelais in Tours mit einem DUT in Informationskommunikation. Um seine Kenntnisse zu erweitern, absolvierte er außerdem ein Fachstudium in E-Commerce und digitalem Marketing an der Universität Lumière in Lyon. Bei diesem Projekt ist er für die Artikel zu den Themen Sprache, Industrie und Soziales verantwortlich.
Alle Beiträge Geschrieben von Tom Vincent

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