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Aufgabe zum Hohlspiegel
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mrsspuck
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Anmeldungsdatum: 18.02.2007
Beiträge: 31

BeitragVerfasst am: 18 Jul 2007 - 17:24:39    Titel: Aufgabe zum Hohlspiegel

Also ich hab hier folgende Aufgabe zum Hohlspiegel.

Ein Hohlspiegel mit dem Krümmungsradius r = 120 mm soll benutzt werden, um die Wärmestrahlung einer Flamme auf einen kleinen Versuchskörper zu übertragen. Dazu wird die Flamme auf den Körper abgebildet, wobei der Abstand e = 90 mm zwischen beiden einzuhalten ist.
In welchen Abständen vom Spiegel müssen Flamme und Körper aufgestellt werden?

Ich hab das so verstanden, dass die Flamme der Gegenstand und der Körper das Bild. Dann hab ich mir gedacht, das der Körper ja dichter am Spiegel sein muss als die Flamme, weil da kleiner Körper steht (umgekehrt wird das Bild ja größer). Ich hab dann auch die entsprechenden Ergebnisse rausgekriegt.
Nur hat unser Übungsleiter die Anordnung andersrum gewählt.

Könnt ihr mir da weiterhelfen?
MothersLittleHelper
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Anmeldungsdatum: 01.04.2007
Beiträge: 2501

BeitragVerfasst am: 18 Jul 2007 - 19:58:14    Titel:

Ich habe mal die entsprechende Zeichnung angefertigt:


Prinzipiell kann die Wärmequelle (Flamme) an jedem der Punkte E' oder F' sein.
Die Versuchskörper ist dann im jeweils anderen Punkt.

Warum sollte die Flamme nun besser im spiegelnäheren Punkt E' sein?

Meiner Meinung spricht vor allem der größere Raumwinkel für den Punkt E'.
Im Punkt E' wird der Raumwinkel durch den Kegel mit dem Öffnungswinkel alpha beschrieben.
Die in diesen Raumwinkel abgestrahlte (Wärme-)Energie wird im Punkt F' gebündelt.

Vergleicht man die (entsprechenden) Raumwinkel bei E' und F' miteinander,
so stellt man fest, dass der Raumwinkel bei E' etwa viermal so groß ist wie der bei F'.

Die von der Flamme auf den Körper übertragene Energie ist damit etwa viermal so groß,
wenn die Flamme in E' stehlt verglichen zur Situation, da die Flamme in F' steht.
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