Optische Abbildung
Physik
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Definition
Von einem selbst leuchtenden oder angestrahlten Gegenstand gehen von Punkten seiner Oberfläche Licht in verschiedene Richtungen des Raumes weg. Mit Hilfe von optischen Geräten kann man dieses abgestrahlte Licht von einem Punkt so wieder auffangen und umlenken, dass es in einem neuen Punkt wieder zusammengeführt wird. Man hat dann das Licht von einem Punkt des Gegenstandes in einem anderem Punkt, dem Bildpunkt vereinigt. Gelingt es, das für viele oder alle Punkte eines ursprünglichen Gegenstandes zu erzeugen, etwa mit einem Spiegel, dann entsteht ein Abbild des Gegenstandes. Der ganze Vorgang oder auch das Ergebnis nennt man dann eine (optische) Abbildung.
Beispiele
Spiegel
Die aus dem Alltag wohl vertrauteste Form der optischen Abbildung ist die Spiegelung. Spiegelungen kann man zum Beispiel auf der Oberfläche von Gewässern, an Fenstergläsern oder an Spiegeln beobachten. Bei einer Spiegelung an einer glatten Spiegelfläche wird das Licht so zurückgeworfen, man auch reflektiert, dass Lichtrahlen die vorher parallel waren auch hinterher wieder parallel sind. Siehe auch Spiegelung (Optik) (externer Link)
Lupe
Hält man eine einfache Lupe oder ein Brennglas zwischen ein helles Fenster und eine dunkle Wand, so kann man damit ein verblüffendes scharfes und farbiges Bild des Fensters und was man dadurch sieht auf der Wand erzeugen. Man bildet die Gegenstände des Fensters damit optisch auf der Wand ab. Alternativ kann man die Lupe auch zwischen eine Glühlampe mit einem Glühfaden und eine Wand halten. Siehe mehr unter 👉 Lupen-Strahlensatz-Versuch
Lochkamera
Eine einfache Lochkamera ist eine der einfachsten Bauweisen, um eine Photographie erzeugen zu können. Man benötigt eine dunkle Kiste mit einem Loch darinnen und einem durchscheinenden Seite gegenüber vom Loch. Alternativ kann man auch einen ganzen Raum zu einer solchen Lochkamera machen (camera obscura). Im Tierreich gibt es auch Arten deren Auge wie eine Lochkamera aufgebaut ist. Beim Bau einer Lochkamera sieht man sich einem Dilemma gegenüber: um das Bild möglichst scharf zu machen, muss das Loch möglichst klein sein. Je kleiner aber das Loch ist, desto dunkler wird das Bild. Man muss sich also entscheiden: scharfes aber dunkles oder lieber helles aber unscharfes Bild. Siehe mehr unter 👉 Lochkamera
Linsenkamera
Eine Linsenkamera ist ähnlich aufgebaut wie eine Lochkamera. Dort wo die Lochkamera aber nur ein kleines Loch hat, durch das wenig Licht fällt, hat die Linsenkamera ein großes Loch durch das viel Licht fällt. Da aber ein großes Loch ein unscharfes Bild erzeugt, benötigt man eine Linse, die die Unschärfe beseitigt und wieder ein scharfes Bild erzeugt. Die Linsenkamera löst also das Dilemma der Lochkamera auf, dass man nicht gleichzeitig ein scharfes und ein helles Bild erhalten kann. Genau das ist jetzt möglich mit der sogenannten 👉 Linsenkamera
Optisches Prisma
Bei einem optischen Prisma fällt Licht in einen Glaskörper ein und tritt an anderen Stellen wieder aus. Wesentlich für ein Prisma ist, dass die Randflächen durch die das Licht hindurchgeht keine gewölbten sondern ebene, plane Flächen sind. Je nach Bauart kann man mit Prismen Bilder umlenken, Spiegeln und auf überraschende Weise auch drehen (Dove-Prisma). Siehe auch 👉 optisches Prisma
Sonstige
- Abbildungen in einem 👉 Teleskop
- Bilder in einem 👉 Fernglas
- Natürliches Spiegelbild einer 👉 Fata Morgana
- Doppelbild bei einer 👉 Doppelbrechung
- Abbildung als 👉 Schatten
- Zusammengesetzte Bilder beim 👉 Thaumatrop
- Bewegungsabläufe beim 👉 Stroboskop
- Räumliches Abbild durch 👉 Stereoskopie
- Wärmebilder einer Infrarotkamera (externer Link)