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9.1 Optische Instrumente - Definition der "Vergrösserung" |
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Bevor wir uns in den folgenden Kapitel mit den Details der verschiedenen optischen Instrumente beschäftigen, sollten wir uns kurz mit dem Begriff der VERGRÖSSERUNG beschäftigen, denn die Mehrzahl der optischen Instrumente die wir als "Normalverbraucher" benutzen, haben die Aufgabe etwas zu vergrössern, zu verkleinern, oder ganz allgemein abzubilden. |
| Erinnern Sie sich, - wir hatten diese Art der Vergrösserung bereits im Kapitel 8 besprochen , als wir uns uns mit der Abbildungen beschäftigt haben. (Blättern Sie doch 'mal zurück !) | Ganz naiv stellt sich wohl jeder von uns die Vergrösserung (oder Verkleinerung ?) eines optischen Systems als Verhältnis von Gegenstandsgröße G zu Bildgröße B vor. Also :
V = B / G. Diese Art der Vergrößerung bezeichnet man als : Lateralvergrößerung, bzw. Abbildungsmasstab |
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| Im Kapitel 8 hatten wir uns überlegt, dass sich diese Vergrößerung im Falle einer einzelnen (dünnen) Linse durch
VL = f / x ausdrücken lässt, wobei f die Brennweite der verwendeten Linse und x der Abstand des abzubildenden Objektes vom gegenstandsseitigen Brennpunkt ist. |
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| Ich bin mir nicht sicher - aber ich denke, bei all jenen optischen Instrumenten bei denen das Auge des Beobachters in den Strahlengang mit einbezogen werden muss, um eine vollständige Beschreibung der Bildentstehung zu erhalten, - überall dort kommt die Winkelvergrösserung ins Spiel. | Es wird Sie (vielleicht) wundern , dass diese Definition der Vergrösserung nur auf die wenigsten optischen Intrumente angwendet werden kann ! Von den vielen optischen "Haushaltsgeräten" ist der Begriff der Lateralvergrößerung nur für den Diaprojektor und vielleicht noch für die Kamera von Bedeutung! Für die Lupe, das Mikroskop, das Fernrohr und schliesslich auch das Auge in seiner Funktion als optisches Instrument würde die Lateralvergrösserung keine sinnvolle Aussage darstellen, hier ist die
Winkelvergrösserung von Bedeutung. Was ist damit gemeint ? Im folgenden Bild ist das Prinzip dargestellt. |
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| Ein weit entfernter Gegenstand (roter Pfeil) erscheint ohne Benutzung optischer Hilfsmittel unter dem Sehwinkel (Öffnungswinkel, Gesichtswinkel): ao .
Wenn man nun ein - wie auch immer geartetes - optisches System dazwischen schaltet, mit dem ein Bild des zu betrachtenden Gegenstand möglichst nah an das Auge herangerückt wird, dann erscheint dieses Bild unter dem neuen Sehwinkel av . Als Winkelvergrösserung Vw bezeichnet man nun das Verhältnis der beiden Sehwinkel: Vw = av / ao . |
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So, das ist die Winkelvergrösserung. - Wir kommen bei der Erläuterung der einzelnen Instrumente darauf zurück. Merken Sie was ? - Bei der Winkelvergrösserung kommt es nicht darauf an, dass der betrachtete / abzubildende Gegenstand lateral, d.h. in seinen Abmessungen, vergrössert wird: Wichtig ist nur, dass sein Abbild möglichst dicht an das Auge herangeschoben wird, um den Sehwinkel zu vergrössern. Ein gutes Beispiel liefert das Fernrohr. Seine Wirkungsweise wird zwar erst im Abschnitt 9.x besprochen , aber soviel können wir bereits vorweg nehmen: Wenn Sie mit einem Fernrohr z.B. einen weit entfernten Kirchturm betrachten, dann wird das im Fernrohr erzeugte Zwischenbild des Kirchturms nicht etwa vergrössert (wie sollte das auch funktionieren ?) , sondern verkleinert und gleichzeitig so dicht ans Auge herangeschoben, dass der Sehwinkel größer wird. Na gut, der Zusammenhang bleibt vielleicht noch etwas im Nebel, aber vielleicht ist deutlich geworden, dass eine Winkelvergrösserung durchaus mit einer Lateralverkleinerung einhergehen kann.. |