MINT lernen

Funktionsweise des Projektors

Ein einziger Fall aus der Tabelle, technisch ausgereizt: f < g < 2f, möglichst dicht an f.

1 Erklärung

Stark vergrößertes reelles Bild

Ein Projektor braucht ein reelles, stark vergrößertes Bild — das leistet nur ein einziger Fall der Abbildungstabelle.

  • Ziel:Aus einer kleinen Vorlage ein großes Bild auf einem entfernten Schirm — also reell und stark vergrößert.
  • Bedingung:Das liefert genau der Fall f < g < 2f.
  • Vorlage:Sie steht knapp außerhalb der Brennweite, g ist nur wenig größer als f.
  • Vergrößerung:Nach b = g·f / (g − f) wächst b über alle Grenzen, wenn der Nenner klein wird — und mit b wächst B.
  • Umkehrung:Reelle Bilder stehen kopf, deshalb wird die Vorlage auf dem Kopf und seitenverkehrt eingelegt.
  • Scharfstellen:Objektiv verschieben, also g fein auf die vorhandene Schirmentfernung b abstimmen.
  • Kondensor:Zweite Linse vor der Vorlage. Sie bildet nicht ab, sondern leuchtet die Vorlage gleichmäßig aus.
Merke

Projektor — Bedingung und Wirkung:

f < g < 2f  →  b > 2f  und  B > G

g: Abstand Vorlage – Objektiv, knapp größer als die Brennweite f.

b: Abstand Objektiv – Schirm; wächst stark, je näher g an f liegt.

: Das Bild ist reell, umgekehrt und vergrößert — Abbildungsmaßstab B/G = b/g > 1.

Die Vorlage (das Dia) steht vor dem Objektiv, die Leinwand in wählbarem Abstand. Die beiden Strahlen zeigen, wo das reelle Bild entsteht – nur wenn die Leinwand genau dort hängt, ist das Bild scharf. Rückt die Vorlage nahe an den Brennpunkt F, läuft b immer weiter davon.

Scharf auf die Leinwand

Halte fest: Scharf wird das Bild nur, wenn die Leinwand genau in der Bildweite b = g·f/(g − f) steht – je dichter die Vorlage an F rückt, desto weiter läuft b weg und desto größer wird das Bild; bei g ≤ f gibt es gar kein reelles Bild. Weil das Bild auf dem Kopf steht, legt man die Vorlage kopfüber ein.

2 Hinweise

Hinweise

Drei Punkte, die in Projektor-Aufgaben immer wieder geprüft werden:

Vorlage außerhalb von f

Die Vorlage muss echt außerhalb von f stehen. Bei g ≤ f entsteht kein reelles Bild — der Schirm bleibt leer.

Kondensor bildet nicht ab

Der Kondensor gehört nicht in die Bildkonstruktion. Er sorgt nur für gleichmäßige Helligkeit, nicht für das Bild.

Größer heißt dunkler

Größeres Bild heißt nicht heller: Dasselbe Licht verteilt sich auf mehr Fläche, das Bild wird dunkler.

Interaktiv

Videos