Reflexion am Parabolspiegel

Einleitung

Das Reflexionsgesetz gilt auch an Spiegeln mit gekrümmten Oberflächen. Dabei unterscheidet man hauptsächlich Hohlspiegel und Wölbspiegel.

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Brennweite und Brennpunkt

Jeder Spiegel hat eine bestimmte Krümmung, die durch seine Brennweite \( f \) bestimmt wird. Im Abstand \( f \) von der Mitte des Spiegels liegt der Brennpunkt \( F \).

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An den in der Animation eingezeichneten Reflexionen erkennt man, dass der Brennpunkt eine entscheidene Rolle für den Weg des Lichtes spielt.

Reflexion am Hohlspiegel (Konkavspiegel)

Treffen Strahlen, die parallel zur optischen Achse sind, auf einen Hohlspiegel, werden sie so reflektiert, dass sie durch den Brennpunkt \( F \) gehen. An diesem Punkt ist es daher am hellsten und bei genügend hoher Lichteinstrahlung wird es dort auch sehr heiß.

Im Gegenzug werden alle Lichtstrahlen die aus Richtung des Brennpunktes kommen so reflektiert, dass sie parallel zum optischen Achse verlaufen. In der Praxis verbaut man Lampen oft zusammen mit Hohlspiegeln, um durch Reflexion parallele Lichtstrahlen zu erhalten.

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Bildentstehung am Hohlspiegel

In der folgenden Abbildung schaut ein Beobachter (dargestellt durch das Auge) in einen ebenen Spiegel, vor dem eine Kerze steht. Es wird nun der Weg des Lichtes eingezeichnet, der von der Spitze und vom Boden der Kerze in das Auge des Beobachters fällt.

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Reflexion am Wölbspiegel (Konvexspiegel)

Treffen Strahlen, die parallel zur optischen Achse sind, auf einen Wölbspiegel, werden sie so reflektiert, als wenn sie aus der Richtung des Brennpunktes \( F \) kämen (siehe gestrichelte Verlängerung).

Wölbspiegel werden oft als Seitenspiegel in Autos verwendet. Sie zeigen ein größeres Blickfeld als normale Spiegel, wodurch der Fahrer mehr erkennen kann.

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Quellen

Abi-Physik © 2020, Partner: Abi-Mathe, Abi-Chemie, English website: College Physics