Münster 2011 – scientific programme

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 2: Neue Konzepte 1 (Optik)

DD 2.4: Talk

Monday, March 21, 2011, 15:00–15:20, SR A

Kartesische Ovale mit einer Tabellenkalkulation — •Roger Erb — Goethe-Universität Frankfurt

Um zu beschreiben, wie ein Spiegel oder eine Linse gekrümmt sein muss, damit eine optische Abbildung entsteht, ist das so genannte kartesische Oval hilfreich. Dieses ist die Grenzfläche zwischen zwei Medien, mit der ein Objektpunkt aus dem ersten Medium genau in einen Bildpunkt im zweiten Medium abgebildet wird. Dabei werden zum einen brechende Grenzflächen erfasst, zum anderen aber auch die Reflexion, wenn die Brechzahl für den Lichtweg vor und nach der Grenzfläche dieselbe ist. Die Konstruktion dieses Ovals folgt aus dem Fermat-Prinzip und ergibt im einfachsten Fall der Entstehung eines reellen Bildpunktes durch Reflexion (in der Ebene) eine Ellipse. Im Vortrag wird gezeigt, dass durch Verwendung einer Tabellenkalkulation eine einfache Lösung auch für andere bildgebende Grenzflächen berechnet werden kann, ohne dass das mathematische Niveau über das der Sekundarstufe I hinausgeht.