Hoofdstuk 2

BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
Hoofdstuk 2
Licht
1
Lichtbreking
Leerstof
1
2
b
c
de normaal
de hoek van inval
de hoek van breking
a
b
Als licht van lucht naar perspex gaat, wordt het licht altijd naar de normaal toe gebroken.
Als licht van perspex naar lucht gaat, wordt het licht altijd van de normaa l af gebroken.
a
Toepassing
3
a
b
c
Zie figuur 2.
Zie figuur 2.
Zie figuur 2.
1-------------t------2
À
figuur 2
4
Hoe groter de hoek van inval is, des te groter is de hoek van breking, en des te groter de
verschuiving.
5
a
b
18
bij B
bij A
6
a
b
De hoek van inval bedraagt 55° (opmeten) ; sin i / sin r = 1,33; sin i / 1,33
sin 55/ 1,33 = 0,82/1,33 = 0,62; r = 38°.
Zie figuur 4.
=
lucht
water
1
1
À
i = 38°
figuur 4
7
hoek van inval = 55° (opgemeten)
hoek van breking= 20° (opgemeten)
sin i / sin r = sin 55/sin 20 = 0,82/0,34 = 2,4
8
figuur B
9
Zie figuur 7.
aquarium
(bovenaanzicht)
water
lucht
A
~
gang
08
À
figuur 7
Plus
De grenshoek
10
a
b
sin ig = 1/n = 1/1 ' 33 = 0 ' 75·' ig = 48 , 8°
sin i g = 1/n = 2 4 = O 42· ig = 24 6°
I
I
I
I
19
BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
Zie figuur 8.
Bij A wordt de lichtstraal 1 x totaal gereflecteerd (i = 45° > i9) .
Bij B wordt de lichtstraal 2 x totaal gereflecteerd (i = 45° > i9) .
Bij C wordt de lichtstraal 1 x totaal gereflecteerd (i > i/
11
À
C
B
A
figuur 8
De lens
2
Leerstof
het diafragma
12 a
b de lens
C
de sluiter
13
a
b
1, 2, 6, 7 en 9
3, 4, 5 en 8
Toepassing
14 a
b
Lichtstraal 3 volgt precies de hoofdas en gaat ongebroken door.
Zie figuur 10.
5
À
15
figuur 10
a
b
20
van rechts naar links
van onder naar boven
16
a
b
gebied
gebied
gebied
gebied
gebied
gebied
1:
2:
3:
1:
2:
3:
evenwijdig
convergent
divergent
evenwijdig
divergent
convergent
17
De doosjes 3 en 4 bevatten positieve lenzen. Dat zie je, omdat het licht na het passeren van
de lens meer convergent wordt.
18
a
b
Zie figuur 13.
Voor de lens (bij I) heb je twee divergente lichtbundels.
Na de lens (bij II) heb je twee convergente lichtbundels.
I
II
film
.i. figuur 13
Plus
De gaatjescamera
19
Zie figuur 14.
Het beeld wordt groter.
.;. figuur 14
21
BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
20
De vaas is driemaal zo groot als zijn beeld. Dus de afstand van vaas tot gaatje is ook driemaal
zo groot als de diepte van de doos. Dat is 3 x 40 cm = 120 cm.
21
a
b
Zie figuur 15.
De lichtvlekken worden kleiner: het beeld wordt scherper, maar ook donkerder.
.A figuur 15
3
Rekenen aan lenzen
Leerstof
22
a
b
c
Zie figuur 16.
Zie figuur 16.
Zie figuur 16.
B
.à figuur 16
23
a
b
c
de beeldafstand
de brandpuntsafstand
de voorwerpsafstand
Toepassing
24
22
a
b
lens A
lens A:f = 3,2 cm
lens B: f = 4,9 cm
25 Zie figuu r 18.
5
A figuur 18
26 foto
foto
foto
foto
linksboven: 1/ b = 1/f - 1/v = 1/ 5 - 1/ 10 000; b = 5 cm
rechtsboven : 1/ b = 1/f - 1/v = 1/ 5 - 1/ 300; b = 5, 1 cm
linksonde r: 1/b = 1/f - 1/v = 1/ 5 - 1/50; b = 5,6 cm
rechtsonder: 1/ b = 1/f - 1/ v = 1/ 5 - 1/20; b = 6, 7 cm
27
b
op plaats 2
op plaats 3
28
1/v
= 1/f - 1/ b = 1/ 15 -
29
Het lampje moet in het brandpunt worden geplaatst, dus moet Peter de lens van de lamp af
draaien.
a
1/ 350; v = 15,6 cm
Plus
Fresnellenzen
30 a
b
C
d
31
Dat kun je zien aan de ringen waaruit de lens is opgebouwd.
het divergente licht van de lamp minder divergent maken
een positieve lens
Het felste licht is er als de lamp een smalle bundel geeft.
Zie onder.
32 De linker is de positieve lens. Daar zie je een verkleind beeld op de kop doorheen.
23
BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
4
Lichtstralen tekenen
Leerstof
33 Zie figuur 22.
•
34
figuur 22
a
b
De vergroting Nis de lengte van het beeld gedeeld door de lengte van het voo rwe rp.
N= b /v
Toepassing
35 a Zie figuur 23.
b Zie figuur 23.
c Zie figuur 23.
hoofdas
•
24
figuur 23
36
a
b
c
d
e
Zie figuur 24.
Zie figuur 24.
Zie figuur 24.
Het beeld is ve rgroot.
Het beeld staat op z'n kop.
hoofdas
.Ä
37
figuur 24
a
b
c
d
Zie figuur 25.
Zie figuur 25 .
Zie figuur 25 .
de vergroting N = 1,8
scherm
hoofdas
.Ä
38
figuur 25
N=2
25
BASISSTOF Hoofdstu k 2 Licht
39
Zie figuur 27 .
fotopapier
À
40
figuur 27
a
b
41
Bereken eerst v. Gegeven is: b = 600 cm en f = 10 cm. Met de lenzenformule levert dit:
v = 10, 17 cm. N = b / v = 600/ 10, 17 "" 60 . Het voorwerp is 180/ 60 = 3,0 cm breed.
N moet groter worden, maar b blijft ongeveer gelijk. Uit de vergrotingsformule N = b / v
volgt dat v kleiner moet worden. Dan moetf ook kleiner worden.
Als v heel groot is, volgt uit de lenzenformule datf ongeveer gelijk is aan b. Dus dan volgt uit
de ve rgroting: N = b / v = f / v.
42
Als b heel groot is, volgt uit de lenzenformule dat f ongeveer gelijk is aan v. Dus dan volgt uit
de vergroting: N = b / v = b / f.
Plus
De zoomlens
43
a
b
C
5 miljoen/16 = ongeveer 300 000
17,4/5,8 = 3 X
3 X 4 = 12
44 Als f groter wordt, wordt b ook groter, en dus B ook.
45
a
b
26
Het beeld wordt groter.
Je gebruikt dan de W. Je wilt het beeld verkleinen , zodat de hele klas op de foto kan.
5
Oog en bril
Leerstof
46
Dat is mogelijk doordat de ooglens accommodeert.
Toepassing
47
a
b
48
Bij het oog wordt de brandpuntsafstand veranderd, en bij het fototoestel de beeldafstand.
49
a
b
c
de pupil
het netvlies
Zie figuur 28.
Het beeld is verkleind.
Het beeld staat op z'n kop.
hoofdas
.À.
figuur 28
50
De volgorde is: 3, 4, 2, 1.
51
a
b
C
52
a
b
C
53 a
v = 10 cm
b = 1, 7 cm
1/J = 1/ v + 1/b
= 1/ 10 + 1/ 1, 7; f = 1,45 cm
v = 10 000 cm
b = 1, 7 cm
1/f = 1/v + 1/ b = 1/ 10 000 + 1/ 1 , 7; f
b
1,45 cm
1, 7 cm
C
in situatie a
= 1 , 7 cm
54
Positieve: de lens werkt als een vergrootglas.
55
a
b
56 f
Gunter is bijziend.
het recept voor een negatieve bril
= 1/ S = 1/ 4 m = 25 cm
27
BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
Plus
Contactlenzen
57
a
b
c
58
a
b
C
28
bijziend
te sterk
Nee, ze is bijziend. Ze kan alles van dichtbij goed lezen .
ve rziend
te zwak
ja
Test Jezelf
1
2
2
43°
3
n = 1,3
4
C
5
C
6
A
7
B
8
B
9
A
10
5
11
20,8 mm
12
60 x 2,4 cm = 144 cm
13
1200/60 = 20 cm
14
1/f = 1/b + 1/v = 1/1200 + 1/20 = 61/1200; f = 1200/61 = 19,7 cm
15
10 cm
16
b = 12 cm; v = 60 cm
17
B
18
D
19
A
20
50 dpt
21
Voor hetzelfde brekende effect hoeft de lens niet zo te bollen, dus hij kan dunner worden
gemaakt.
cm
29
TEST JEZELF Hoofdstuk 2 Licht
22
a
b
Zie figuur 41.
Zie figuur 41.
scherm
+
A figuur 41
23
a
b
Zie figuur 42 .
2
.t. figuur 42
24
30
b
De Lens is positief want de Lichtstraal breekt naar de hoofdas toe.
Zie figuur 43.
c
1,9 cm
a
+
~
figuur 43
Brein kraker
25
20 dioptrie wil zeggen: f = 5,0 cm. Er geldt: b / v = 100 en 1/b + 1/v = 1/5.
Vul in de lenzenformule in: b = 100v. Dan geldt: 1/100v + 1/v = 1/5; 1/100v + 100/100v =
101/100v = 1/5; 100v = 505; v = 5,05 cm en b = 100 x 5,05 = 505 cm.
31
EXTRA BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht
7
1
Digitaal fotograferen
a
b
de hoeveelheid licht
Er worden vlak na elkaar drie foto's gemaakt met de basiskleuren rood, groen en geel.
2
A en/ of B
3
A en/ of C
4
a
b
De chip is onderbelicht.
de diafragmaopening groter en/of de sluitertijd langer maken
5
a
b
Deze bewegen gedurende de tijd dat de lens openstaat.
Het fototoestel beweegt gedurende de tijd dat de lens openstaat.
de sluitertijd verkleinen en de diafragmaopening vergroten
c
6
Houten paaltje: v = 100 cm ; b = 5,3 cm. Bij de molen, de boerderij en het dorpje is v zo groot
dat b = 5,0 cm.
7
Stel dat het oppervlak van een pixel Ais. Er geldt dan: 5 000 000 A = 13 x 18 = 234;
A = 0,000 05 mm 2 •
8
Je krijgt dan minder pixels op hetzelfde oppervlak. Je kunt dan minder kleine details
fotograferen .
32