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Die Funktionsweise von Lupe, Mikroskop und Fernrohr

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Die Funktionsweise von Lupe, Mikroskop und Fernrohr
lernst du in der Unterstufe 1. Klasse - 2. Klasse

Die Funktionsweise von Lupe, Mikroskop und Fernrohr Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Die Funktionsweise von Lupe, Mikroskop und Fernrohr kannst du es wiederholen und üben.
  • Vergleiche die Funktionen von Lupe, Mikroskop und Fernrohr.

    Tipps

    Durch mehrere Linsen kann eine höhere Vergrößerung erreicht werden.

    Eine Lupe ist eine einfache Sammellinse.

    Lösung

    Bei Lupe, Mikroskop und Fernrohr werden Vergrößerungen durch Linsen hervorgerufen. Dabei hat die Lupe die kleinste Vergrößerung, da diese nur aus einer Linse besteht. Beim Mikroskop sind zwei Linsen, das Objektiv und das Okular, hintereinander geschaltet und bewirken so 400-fache Vergrößerungen und mehr. Dabei kannst du besonders kleine Gegenstände gut wahrnehmen. Beim Fernrohr sorgt ein kompliziertes Linsensystem mit Spiegeln dafür, dass du Gegenstände, welche weit weg sind, gut beobachten kannst.

  • Beschreibe die Brechung der Lichtstrahlen im Mikroskop und die Entstehung des Seheindrucks.

    Tipps

    Beim Mikroskop wird eine Vergrößerung von der Vergrößerung erreicht.

    Verdeutliche dir die Reihenfolge, in welcher die Lichtstrahlen die Linsen passieren.

    Lösung

    Treffen Lichtstrahlen von einer Lichtquelle auf das präparierte Objekt, werden diese reflektiert. Danach gelangen diese Lichtstrahlen durch die Linse des Objektivs und werden gebrochen. Nachdem sie den Tubus des Mikroskops passiert haben, werden diese Lichtstrahlen durch die Linse des Okulars ein zweites Mal gebrochen und verlassen das Mikroskop. Diese Vergrößerung der Vergrößerung wird von der Linse des Auges so gebrochen, dass ein scharfes Bild auf der Netzhaut entsteht. Dieses wird über den Sehnerv zum Gehirn geleitet. Im Sehzentrum des Gehirns entsteht dann der Seheindruck.

  • Überlege, mit welchem optischen Gerät du die aufgeführten Objekte am effektivsten betrachten kannst.

    Tipps

    Durch die Linsen des Mikroskops erreicht man eine Vergrößerung der Vergrößerung.

    Mit Fernrohren können Dinge betrachtet werden, die weit weg sind und deshalb für das Auge sehr klein erscheinen.

    Die Lupe besteht aus einer Linse.

    Lösung

    Mit der Lupe und dem Mikroskop können Objekte betrachtet werden, die sich direkt vor dir befinden. Die Lupe ist eine einfache Sammellinse mit geringfügiger Vergrößerung. Kennst du Leselupen? Sie vergrößern meist 2- bis 6-fach, sodass Schriften leichter zu lesen sind.

    Mit einem Fernrohr kannst du Objekte beobachten, die weit weg sind. Ein spezielles Fernrohr, mit dem du sogar Sterne und Planeten beobachten kannst, heißt Teleskop.

  • Berechne die Vergrößerung, die du mit deinem Schülermikroskop erreichen kannst.

    Tipps

    Die Vergrößerung im Mikroskop ergibt sich aus der Vergrößerung der Linse des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung der Linse des Objektives.

    Der Maßstab gibt das Verhältnis des Originals zum mikroskopischen Bild an.

    Lösung

    Die Vergrößerung im Mikroskop ergibt sich aus der Vergrößerung der Linse des Okulars multipliziert mit der Vergrößerung der Linse des Objektives. Dabei verfügt ein Mikroskop meist über 3 bis 4 verschiedene Objektive, die im Objektivrevolver eingestellt werden können. Beim Mikroskopieren beginnst du stets mit der kleinsten Vergrößerung und erhöhst diese dann je nach Bedarf. Bei mikroskopischen Bildern in Büchern wird oft ein Maßstab angegeben. Dieser gibt dir das Verhältnis des Originals zum mikroskopischen Bild an. Beispielsweise entspricht der Maßstab 1:40 einer 40-fachen Vergrößerung.

  • Nenne Einflussfaktoren, durch die eine optimale Darstellung des Präparats möglich werden.

    Tipps

    Zellen liegen im Präparat meist in vielen Schichten übereinander.

    Je dicker das Präparat ist, desto weniger Licht kann hindurchtreten.

    Ein gut sichtbare Bild erhält man, wenn das Präparat gut ausgeleuchtet ist und mit dem Triebrad scharfgestellt wurde.

    Lösung

    Dünn geschnittene Präparate als Objekte sind beim Mikroskopieren die Voraussetzungen für ein gut ausgeleuchtetes und scharfes Bild, bei dem alle Bestandteile gut sichtbar gemacht werden können. Ist das Objekt zu dick, können die Lichtstrahlen der Lichtquelle (meist Hohlspiegel oder Lampe) nicht durch das Objekt hindurchtreten. Dann siehst du nur dunkle Bereiche, die nicht klar abgegrenzt sind. Je dünner du dein Objekt präparierst, desto schärfer und gut ausgeleuchtet ist dein Bild. Zusätzliche Einrichtungen am Mikroskop wie Blenden und Filter erleichtern dir die Einstellung zusätzlich.

  • Vergleiche das Auflösevermögen des menschlichen Auges mit dem eines Mikroskops.

    Tipps

    Eine Amöbe ist ca. 1 mm groß.

    Blutkörperchen sind ca. 0,01 mm groß.

    Eine Eizelle ist ca. 0,1 mm groß, ungefähr so groß wie eine Sandkorn.

    Lösung

    Mit dem Auge kannst du gerade noch die menschliche Eizelle erkennen. Das Lichtmikroskop kann gerade noch so das Coli-Bakterium darstellen.

    Kleinere Objekte kannst du dann mit dem Lichtmikroskop nicht mehr sehen. In der Biologie nutzt man deshalb für noch kleinere Präparate, z.B. Viren und kleinere Zellbestandteile, Elektronenmikroskope mit einem Auflösevermögen von bis zu 2 nm (sprich: Nanometern).

    Die meisten Zellen kann man also nur mit einem Mikroskop erkennen.