7: Beeldvorming door een bolle lens

Samenvatting Rep. NaSk HS 5: §2: Licht: Licht komt van een lichtbron, je hebt 2 soorten lichtbronnen: - Natuurlijke lichtbronnen: licht uit de natuur, bijvoorbeeld de zon of sterren. - Kunstmatige lichtbronnen: licht gemaakt door mensen, bijvoorbeeld een kaars of gloeilamp. Licht verspreid zich in een rechte lijn vanuit de lichtbron; een lichtstraal. Er bestaan 3 soorten lichtbundels: evenwijdig (loopt recht), convergerend (loopt naar 1 punt) en divergerend (lijkt uit 1 punt te komen). De voortplantingssnelheid van licht is bijna 300.000 kilometer per seconde, niets is sneller dan licht. Lichte kleuren reflecteren beter licht dan donkere en zijn dus beter te zien als er licht op schijnt.

§3: Licht, een kleurig geheel: Wit zonlicht bestaat uit de kleuren: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Als je deze kleuren in elkaar over laat gaan, heet dat een spectrum. Ook infrarood en ultraviolet behoren tot deze kleuren, alleen die kleuren zijn niet te zien voor een mens. Infrarood zorgt voor warmte en ultravioletstraling (UV-straling) zorgt dat je huid bruin wordt. UV-straling kan ook gevaarlijk zijn, maar het grootste deel wordt door de ozonlaag in de dampkring tegengehouden. Als licht op een ‘voor ons groen’ voorwerp valt, reflecteert het voorwerp het groene licht, maar absorbeert het de andere kleuren. Hierdoor zien wij het als groen. Wit reflecteert alle kleuren en zwart absorbeert alle kleuren.

§4: Licht en schaduw: Schaduw wordt gevormd als een ondoorzichtig voorwerp tussen de lichtbron en het scherm waarop het licht valt, wordt geplaatst. Waar het licht niet kan komen, ontstaat een schaduw. Dag en nacht en een zons-/maanverduistering zijn ook voorbeelden van schaduwvorming.

§5: Spiegels: In voorwerpen met een glad en glimmend oppervlak, kun je een spiegelbeeld zien. Het voorwerp en zijn spiegelbeeld liggen even ver van de spiegel af. De verbindingslijn van de voorwerp tot het spiegelbeeld (de normaal) staat loodrecht op de spiegel. Je gezichtsveld is het gebied dat je in een spiegel kunt zien. Het hangt af van je plaats ten opzichte van de spiegel. Dit wordt in het verkeer toegepast, met een dodehoekspiegel vergroot je je gezichtsveld.

§6: Breking en lenzen: Licht ‘breekt’ op het grensvlak van twee stoffen. Sommige kleuren breken gemakkelijker dan andere, waardoor je met een prisma een spectrum kan creëren. Lenzen maken ook gebruik van lichtbreking. Bolle/positieve lenzen zorgen voor een convergerende lichtbundel, holle/negatieve voor een divergerende lichtbundel. Het punt waar bij een convergerende lichtbundel de lichtstralen samenkomen, heet het brandpunt (F). Aan de andere kant van de lens zit op dezelfde afstand ook een brandpunt. De afstand vaan het midden van de bolle lens tot het brandpunt heet de brandpuntsafstand (f). Dit wordt gemeten in meters. Hoe boller de lens, hoe kleiner het brandpuntsafstand. De sterkte (S) = 1/f. Dan is de sterkte in de eenheid ‘dioptrie’. Zie schema achterin.

§7: Beeldvorming door een bolle lens: Je kunt een lens als een lijn tekenen. Bij een positieve lens moet je er een ‘+’ boven zetten. Deze lijn staat loodrecht op de hoofdas. Als een lichtstraal evenwijdig aan de hoofdas loopt, moet hij na breking door het brandpunt, als een lichtstraal uit hetzelfde punt door het snijpunt van de lens en de hoofdas (het optisch midden (M)) gaat, breekt hij niet. Als een lichtstraal uit hetzelfde punt door het brandpunt aan zijn kant gaat, moet het na breking evenwijdig aan de hoofdas lopen. Waar deze 3 lichtstralen samenkomen, is het beeld het scherpst. Het beeld is op de kop en links en rechts zijn omgewisseld. Zie schema achterin.

§8: Lens en oog: Je oog heeft ook een lens, de ooglens. Het vormt een beeld op het netvlies achterin je oog. Een soort scherm dus, met het beeld van wat je ziet op de kop. Je hersenen corrigeren dat, zodat je toch alles rechtop ziet. De ooglens kan boller en platter worden, om dingen ver weg of dichtbij scherp te stellen, dat heet accommoderen. Als je ooglens niet bol genoeg kan worden, kun je niet goed dichtbij kijken en ben je verziend. Om dat te corrigeren kun je een bril of lenzen nemen die door middel van een bolle lens weer goed op het netvlies terecht laten komen. Als je ooglens niet plat genoeg kan worden, kun je niet goed ver weg kijken en ben je bijziend. Om dat te corrigeren, heb je holle lenzen nodig.

Schema’s: = spiegel = lichtstraal = terugkerende lichtstraal

1:

2:

3:

4:

5:

6:

+

V F

F M B

v f V = voorwerp(sgrootte) B = beeld(grootte) F = brandpunt v = voorwerpsafstand b = beeldafstand f = brandpuntsafstand in meters 1

S (sterkte) = 𝑓 𝑏

𝐵

N (vergroting) = 𝑣 of 𝑉

b