Embedded Files
Spiegels weerkaatsen lichtstralen. Lenzen veranderen de richting van de lichtstralen. Daardoor kunnen we ze gebruiken om dingen anders te zien, om zaken te projecteren, om beelden te maken.
Begrippen uit de optica
Begrippen uit de optica
EXPERIMENTEN
We gebruiken een evenwijdige stralenbundel als lichtbron. Die bundel laten we door diverse lenzen en op diverse spiegels vallen. We noteren onze waarnemingen en koppelen er de typische terminologie aan die in de optica wordt gebruikt.
SIMULATIE
Je kan onze experimenten ook nadoen met de simulatie Geometrische optiek van Phet, de simulatie Lichtbreking van Phet en de Ray Optics Simulation van PhyDemo.
We hebben de volgende zaken gemerkt.
Lenzen en spiegels kunnen een bol oppervlak hebben. Dat zijn bolle lenzen en bolle spiegels.
We spreken ook vaak over een oppervlak dat convex is.
Lenzen en spiegels kunnen een hol oppervlak hebben. Dat zijn holle lenzen en holle spiegels.
We spreken ook vaak over een oppervlak dat concaaf is.
Lenzen kunnen een bol, hol en plat oppervlak combineren. Voor optische toepassingen worden vaak verschillende soorten lenzen gecombineerd.
Er zijn lenzen en spiegels die een stralenbundel breken of spiegelen zodat de lichtstralen na breking naar elkaar toe gaan. We zeggen dat de lichtstralen convergeren. We hebben dan een convergerende lens of spiegel.
Er zijn lenzen en spiegels die een stralenbundel breken of spiegelen zodat de lichtstralen na breking van elkaar weg gaan. We zeggen dat de lichtstralen divergeren. We hebben dan een divergerende lens of spiegel.
Een lens en een spiegel hebben een optische as, die loopt door het centrum van de lens of de spiegel. Een lichtstraal die invalt volgens de optische as van een lens wordt niet gebroken. Een lichtstraal die invalt volgens de optische as van een spiegel wordt volgens diezelfde as teruggekaatst.
Lichtstralen die evenwijdig lopen aan de optische as, kunnen elkaar snijden in een zgn. brandpunt (F) van een convergerende lens.
⚠ Dit geldt uiteraard alleen als de lens de juiste vorm heeft. Anders kunnen de lichtstralen wel convergeren maar vallen ze NIET samen in 1 punt.
De afstand tussen het centrum (C) van de lens en het brandpunt (gemeten langs de optische as) noemen we de brandpuntsafstand (f).
De brandpuntsafstand hangt af van de kromming van de lens en van het materiaal waarvan de lens is gemaakt.
Lichtstralen die doorheen een brandpunt van een convergerende lens lopen worden zo gebroken dat ze evenwijdig aan elkaar en evenwijdig aan de optische as gaan lopen.
Een lens kan 2 brandpunten hebben
Elk brandpunt heeft een brandpuntsafstand.
⚠ Dit geldt uiteraard alleen als de lens de juiste vorm heeft. Anders kunnen de lichtstralen wel convergeren maar vallen ze NIET samen in 1 punt.
Een divergerende lens kan óók brandpunten hebben maar het lijkt alsof daar de divergerende stralenbundel vertrekt. We spreken hier dan ook vaak over virtuele brandpunten.
⚠ Dit geldt uiteraard alleen als de lens de juiste vorm heeft. Anders kunnen de lichtstralen wel divergeren maar vallen ze NIET samen in 1 punt als je de gebroken stralen naar achter verlengt
Een convergerende spiegel kunnen kan ook een brandpunt hebben.
⚠ Dit geldt uiteraard alleen als de spiegel de juiste vorm heeft. Anders kunnen de lichtstralen wel convergeren maar vallen ze NIET samen in 1 punt.
Een divergerende spiegel kan ook een brandpunt hebben maar het lijkt alsof daar de divergerende stralenbundel vertrekt.
⚠ Dit geldt uiteraard alleen als de spiegel de juiste vorm heeft. Anders kunnen de lichtstralen wel divergeren maar vallen ze NIET samen in 1 punt als je de gereflecteerde stralen naar achter verlengt
WOORDENLIJST
bolle lens of spiegel, convex
holle lens of spiegel, concaaf
convergeren
convergerende lens, convergerende spiegel
convergerende lichtbundel
divergeren
divergerende lens, divergerende spiegel
divergerende lichtbundel
optische as
brandpunt (F), brandpuntsafstand (f), virtueel brandpunt.
Geïdealiseerde lenzen en spiegels
Geïdealiseerde lenzen en spiegels
Werken met lenzen en spiegels kan om diverse redenen complex zijn. In het volgende deel gaan we daarom gebruik maken van een aantal vereenvoudigingen. We idealiseren de realiteit om makkelijker te kunnen werken.
De geïdealiseerde lens
De geïdealiseerde lens
De geïdealiseerde CONVERGERENDE LENS:
breekt het licht maar is zó dun dat er geen kleurshift of vervormingen optreden.
breekt een lichtstraal die door het centrum gaat NIET. ①
breekt alle licht dat vanuit een brandpunt komt evenwijdig aan de optische as. ②
breekt alle licht dat evenwijdig aan de optische as binnenvalt volgens een rechte die doorheen een brandpunt gaat. ③
De ideale convergerende lens gaan we vereenvoudigd tekenen:
Rechts: schematische voorstelling van de ideale convergerende lens. Let op de uiteinden van de zwarte lijn.
De geïdealiseerde DIVERGERENDE LENS:
breekt het licht maar is zó dun dat er geen kleurshift of vervormingen optreden.
breekt een lichtstraal die door het centrum gaat NIET. ①
breekt alle licht dat naar een brandpunt toegaat evenwijdig aan de optische as. ②
breekt alle licht dat evenwijdig aan de optische as binnenvalt volgens een rechte die doorheen een brandpunt gaat. ③
De ideale divergerende lens gaan we vereenvoudigd tekenen:
Rechts: schematische voorstelling van de ideale divergerende lens. Let op de uiteinden van de zwarte lijn.
De geïdealiseerde spiegel
De geïdealiseerde spiegel
De geïdealiseerde CONVERGERENDE SPIEGEL:
reflecteert het licht zodanig dat er geen vervormingen optreden.
reflecteert alle licht dat vanuit het brandpunt komt evenwijdig aan de optische as. ①
reflecteert alle licht dat evenwijdig aan de optische as binnenvalt volgens een rechte die doorheen het brandpunt gaat. ②
De ideale convergerende spiegel gaan we vereenvoudigd tekenen:
Rechts: schematische voorstelling van de ideale convergerende spiegel. Let op de uiteinden van de zwarte lijn.
De geïdealiseerde DIVERGERENDE SPIEGEL:
reflecteert het licht zodanig dat er geen vervormingen optreden.
reflecteert alle licht dat naar het brandpunt toegaat evenwijdig aan de optische as. ①
reflecteert alle licht dat evenwijdig aan de optische as binnenvalt volgens een rechte die doorheen het brandpunt gaat. ②
De ideale divergerende spiegel gaan we vereenvoudigd tekenen:
Rechts: schematische voorstelling van de ideale divergerende spiegel. Let op de uiteinden van de zwarte lijn.
Page updated
Report abuse