Einleitung:
Der Projektionsapparat ist ein Gerät mit dessen Hilfe von einer Bildvorlage (hier Diapositiv) ein reelles vergrößertes Bild auf einen Projektionsschirm projizieren werden kann.
Die Lichtquelle strahlt ein ungleiches Strahlenbündel aus, welches durch eine Sammellinse (Plankonvex-Linse), die als Kondensor dient, die Lichtstrahlen bündelt und in die Hauptebene des Objektivs abbildet. Mit Hilfe eines Objektivs (Biokonvexe Linse) wird von dem Diapositiv, ein vergrößertes, reelles aber umgekehrtes Bild auf der Bildebene abgebildet. Um von dem Dia ein Aufrechtes Bild auf die Bildebene zu projizieren muss das Diapositiv seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend in den Projektor eingelegt werden. Die Diapositivgröße und die Schirmentfernung sind meistens vorgegeben, deswegen hängt die Größe des Bildes auf dem Schirm von der Brennweite der Objektivlinse ab. Je kürzer die Brennweite ist, umso größer wird das Bild des Diapositives.
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Inhalt
1) Einleitung:
Benötigte Formeln:
2) Versuchsbeschreibung
Versuchsaufbau:
Benötigte Komponenten:
3) Messprotokoll
Messfehler / Messtoleranz
Abmessungen der drei verschiedenen Aufbauten des Projektionsapparates (mm)
4) Ergebnisse
Aufgabe 1
Aufgabe 2
Projektionslinse f=50 (Messung 1)
Projektionslinse f=50 (Messung 2)
Projektionslinse f=100 (Messung 1)
Projektionslinse f=100 (Messung 2)
Projektionslinse f=150 (Messung 1)
Projektionslinse f=150 (Messung 2)
Errechnete Werte für die theoretische Vergrößerung (VT) in Abhängigkeit der
ermittelten Kantenlänge mit der Formel
[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
für den Abbildungsmaßstab
Bestimmung des Vergrößerungsfaktors (Verrechnet) [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] und der daraus resultierenden theoretischen Kantenlänge [Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] bei den verwendeten Dia - Schirm - Abständen
Unterschiede der Theoretischen und der gemessenen Kantenlänge
5) Fehlererrechnung
Messfehler / Messtoleranz
Fehlerrechnung für den Abstand zwischen Dia und Projektionswand
Fehlerbestimmung der Vergrößerungsfaktoren (V) :
Fehlerbestimmung der theoretischen Kantenlänge[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten]
1) Einleitung:
Der Projektionsapparat ist ein Gerät mit dessen Hilfe von einer Bildvorlage (hier Diapositiv) ein reelles vergrößertes Bild auf einen Projektionsschirm projizieren werden kann.
Die Lichtquelle strahlt ein ungleiches Strahlenbündel aus, welches durch eine Sammellinse (Plankonvex-Linse), die als Kondensor dient, die Lichtstrahlen bündelt und in die Hauptebene des Objektivs abbildet. Mit Hilfe eines Objektivs (Biokonvexe Linse) wird von dem Diapositiv, ein vergrößertes, reelles aber umgekehrtes Bild auf der Bildebene abgebildet. Um von dem Dia ein Aufrechtes Bild auf die Bildebene zu projizieren muss das Diapositiv seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend in den Projektor eingelegt werden. Die Diapositivgröße und die Schirmentfernung sind meistens vorgegeben, deswegen hängt die Größe des Bildes auf dem Schirm von der Brennweite der Objektivlinse ab. Je kürzer die Brennweite ist, umso größer wird das Bild des Diapositives.
Abbildungsgesetz
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildungsmaßstab
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Für A < 1 ist das Bild kleiner als der Gegenstand, für A > 1 ist das Bild größer als der Gegenstand.
Benötigte Formeln:
Abbildungsgleichung:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Bildweite:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildungsmaßstab:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Umgestellte Formel:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2) Versuchsbeschreibung
Ein Durchlicht-Projektor hat die Aufgabe, ein transparentes Objekt (z.B.
Diapositiv) vergrößert, scharf, verzeichnungsarm und lichtstark auf einem Schirm abzubilden, wobei diese Forderungen gleichmäßig über das ganze Bildfeld einzuhalten sind. Praktisch lassen sich diese Anforderungen über die Verknüpfung zweier Abbildungsfunktionen realisieren:
(1) Die vergrößerte, scharfe und verzeichnungsarme Abbildung des Objekts (Dia) mittels eines geeigneten Objekts auf einen Schirm
(2) die Abbildung der Lichtquelle in die Hauptebene des Objektivs mittels einer Kondensoroptik, um damit ein Maximum an Beleuchtungslicht zu bündeln, durch das Objektiv zu „fädeln“ und gleichzeitig die Objektvorlage gleichmäßig auszuleuchten.
Diese Doppelfunktion lässt sich im einfachsten Fall mittels zweier Sammellinsen L1 (1) und L2 (2) realisieren, wobei das Diapositiv in der Nähe der Linse L1 stehen muss. (siehe Skizze des Versuchsaufbaus) Dieser Skizze lässt sich auch entnehmen, wie die gleichmäßige Ausleuchtung des Dias erreicht wird, obwohl als Lichtquelle eine Glühbirne mit ihrer ungleichmäßig leuchtenden Glühwendelstruktur Gl verwendet wird: Hierzu wurde das Strahlenbündel eingezeichnet, das den Objektpunkt P des Dias auf den Schirm als Bildpunkt P‘ abbildet. Die Strahlen dieses Bündels gehen aber, wenn man sie bis zum Glühwendel zurückverfolgt, von der ganzen Glühwendelfläche aus, sodass sich dessen hellere und dunklere Stellen herausmitteln. Dieser Effekt tritt für alle Objektpunkte P (⇒ Bildpunkte P‘) in Erscheinung.
Gleichzeitig lässt sich am Strahlengang erkennen, dass das projizierte Bild umso heller wird, je mehr Lichtstrahlen zur Abbildung beitragen, d.h. je größer der Öffnungswinkel der Strahlenbündel ist. Man wird also über die effektive Glühwendelfläche und den Abbildungsmaßstab des Kondensors (Linse L1) versuchen, die Objektivöffnung (Linse L2) mit dem Bild der Lichtquelle möglichst auszuleuchten, sofern das Objektiv hinreichend gut auf Abbildungsfehler korrigiert ist. Letzteres wird in unserem einfachen Versuchsaufbau nicht der Fall sein. Sie werden in diesem Versuch eine einfache Projektoranordnung konstruieren, aufbauen und testen. Beachten Sie dabei die Hinweise zu den Hauptebenen (HE)-Lagen der verwendeten Linsen. Da es sich um Einzellinsen handelt, bei denen auch außerparaxiale Strahlen zur Abbildung beitragen, macht sich insbesondere der Öffnungsfehler bemerkbar. Er lässt sich reduzieren, wenn die Linsenfläche mit dem kleinsten Krümmungsradius zur Seite mit der größten Objekt- bzw. Bildweite weist.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Benötigte Komponenten:
- Eine Projektionslampe (GI) mit justierbarer Glühlampenposition,
- plankonvexe Kondensorlinse L1
- ein Diapositiv mit quadratischem Objektraster, Versatz des Dias gegenüber der Haltermitte beachten,
- drei identische Objektivlinsen L2 (bikonvex), mit den Brennweiten (f = 50, 100, 150mm)
- ein Projektionsschirm (S), ein Hilfsschirm aus steifem weißem Papier (bitte selbst mitbringen)
- eine Irisblende
- ein Stahllineal 500 mm eine Schieblehre
- eine Dreikantschiene von 2000 mm Länge
3) Messprotokoll
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
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- Quote paper
- Alexander Hartramf (Author), 2011, Projektionsapparat, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/181884
