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Aufgabe:

Die Eintrittslinse eines Fernrohrs habe einen Radius von 2 cm. Auf wie viele Winkelgrad, -minuten oder -sekunden erniedrigt sich damit der Sehwinkel von 1 Bogenminute, unter dem wir mit dem Auge einen Gegenstand noch auflösen können?


Problem/Ansatz:

Bei der Aufgabe komme ich leider gar nicht weiter und bräuchte Hilfe.

Habe bisher schon mal herausgefunden:

r = 2 cm / 0,02 m

Brennweite vom Auge müsste f = 1,7 cm bzw. 0,017 m sein

Dann habe ich noch Formeln vorhanden wie z.B.

a = 0,61 * Wellenlänge / r

Eine andere Formel wäre d = Wellenlänge / sin a

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Antwort mit KI erzeugt

Fernrohr mit Eintrittslinse - Wieviel Winkelgrad, -minuten oder -sekunden erniedrigt?

Um die Aufgabe zu lösen, benötigt man ein grundlegendes Verständnis der Optik und der damit verbundenen Mathematik. Die Frage zielt darauf ab, zu verstehen, wie sich der Sehwinkel ändert, wenn ein Gegenstand durch eine Linse betrachtet wird. Hier sollen wir berechnen, wie sich ein Sehwinkel von 1 Bogenminute durch die Verwendung einer Eintrittslinse eines Fernrohrs verändert.

Gegebene Daten:
- Radius (\(r\)) der Eintrittslinse: 2 cm oder 0,02 m
- Brennweite des Auges (\(f\)): 1,7 cm oder 0,017 m

Die Formeln, die erwähnt wurden, beziehen sich teilweise auf die Beugungsbegrenzung und die Berechnung der Auflösung. Jedoch, für diese spezifische Aufgabe, ist die relevante Überlegung die Änderung des Sehwinkels durch die Eintrittslinse zu ermitteln.

In optischen Systemen ändert eine Linse die Brennweite und folglich den Sehwinkel, unter dem ein Objekt betrachtet wird. Der Sehwinkel (\(\theta\)) für ein Objekt in der Entfernung \(D\) beträgt
\( \theta = \frac{Objektgröße}{Brennweite (f)} \)
Für Fernrohre ist die Brennweite der Eintrittslinse bedeutend größer als die des Auges, was dazu führt, dass der Sehwinkel vergrößert wird.

Die ursprüngliche Frage könnte jedoch auch auf einem Missverständnis beruhen, indem sie nach der Verbesserung der Auflösung durch die Linse und nicht nach einer spezifischen Änderung des Winkels fragt. Ohne eine explizite Bezugnahme auf eine spezifische Wellenlänge oder die Verwendung eines spezifischen Fernrohrs oder optischen Systems, ist es schwierig, eine präzise Lösung bezüglich der Änderung in Winkelgrad, -minuten oder -sekunden zu geben.

Die erste Formel
\( a = 0,61 \times \frac{\text{Wellenlänge}}{r} \)
bezieht sich auf die Auflösung (\(a\)), ist aber in diesem Kontext ohne die Angabe einer spezifischen Wellenlänge nicht direkt anwendbar.

Die zweite Formel
\( d = \frac{\text{Wellenlänge}}{\sin(a)} \)
berechnet den minimalen Abstand (\(d\)) zwischen zwei Punkten, die als getrennt wahrgenommen werden, was ebenfalls nicht direkt zur Frage nach der Änderung des Sehwinkels beiträgt.

Falls die Aufgabe auf die Verbesserung der Auflösung durch ein Fernrohr im Vergleich zum menschlichen Auge abzielt, müssten weitere Informationen über das optische System des Fernrohrs (z.B. die Brennweite der Eintrittslinse) zur Verfügung stehen, um die Änderung der Auflösung oder des Sehwinkels berechnen zu können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ohne zusätzliche Informationen oder Klarstellungen zu der spezifischen Fragestellung und den betrachteten parametern eine präzise Berechnung oder Antwort nicht möglich ist.
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