Titel - Natuurkunde.nl

PO2
Namen:
Klas:
Docent:
Datum:
H4G
Meneer Kaal
22 mei 2007
Titel:
Lenssterkte (S) van een lenzencombinatie
Inleiding:
Een fototoestel is uitgerust met een objectief(zeg maar een lens) om zo scherpe foto`s te
kunnen maken. Zo`n objectief bestaat vaak uit een aantal lenzen. Wij gaan zo`n
lenzencombinatie onderzoeken en gebruiken daarvoor twee positieve lenzen.
Onderzoeksvraag:
Hypothese:
Materiaal:







Optische bank
Lamp
Voorwerp(dia met letter F)
2 Positieve lenzen (bolle lens)
Een scherm
Een Duimstok
Geo driehoek.
Methode:
Als eerste is de volgende opstelling gemaakt zoals op de tekening is te zien. Met de volgende
onderdelen (van links naar recht) lamp, voorwerp, lens-1, lens-2, scherm. Als 2e is de hoogte
van het voorwerp opgemeten(Lv in de tekening). En is de afstand bepaalt tussen het voorwerp
en lens-1(a in de tekening)
Hierna worden er minimaal 12 verschillende metingen gedaan. Hierbij was het de bedoeling
om de afstand van het optisch middelpunt te veranderen en hierbij de waarnemingen te
noteren. De bedoeling was dus om lens-2 op een afstand van (d in de tekening) te plaatsen.
Om een scherp beeld te krijgen was het natuurlijk nog noodzaak om het scherm op de goede
afstand te zetten zodat er een scherp beeld op het scherm kwam.
Resultaten:
Gebruikte Formules:
v=
b=
S=
a + 0.5d
N(a+0.5d)
1
=
F
1 1
-+v b
=
v+b
----v.b
d
a (cm) v + b
Lv
Lb
N
v
b (cm) S (dpt)
(cm)
(cm)
(cm) (cm)
(cm)
4,0
8,5
24,5
2,2
2,7 1,23 10,5
14,0
0,166
6,0
8,5
26,0
2,2
2,6 1,18 11,5
14,5
0,156
8,0
8,5
28,0
2,2
2,5 1,14 12,5
15,5
0,145
10
8,5
29,0
2,2
2,4 1,09 13,5
15,5
0,139
12
8,5
31,5
2,2
2,3 1,05 14,5
16,0
0,131
14
8,5
33,9
2,2
2,3 1,05 15,5
18,4
0,119
16
8,5
35,7
2,2
2,2 1,00 16,5
19,2
0,113
18
8,5
37,5
2,2
2,2 1,00 17,5
20,0
0,107
20
8,5
39,9
2,2
2,1 0,95 18,5
21,4
0,101
22
8,5
41,5
2,2
2,1 0,95 19,5
22,0
0,097
24
8,5
43,6
2,2
2,0 0,91 20,5
23,1
0,092
26
8,5
45,1
2,2
2,0 0,91 21,5
23,6
0,088
Legenda:
d
=
de afstand tot het optisch midden van lens-1 tot die van lens-2
a
=
de afstand van het voorwerp tot lens-1
v+b =
de afstand van het voorwerp tot aan het scherm
Lv
=
Lengte voorwerp
Lb
=
Lengte beeld
N
=
Vergroting (formule N=Lb/Lv)
v
=
voorwerpsafstand
b
=
beeldafstand
S
=
Sterkte van de lenzencombinatie
Verwerking
1. Maak van je metingen een grafiek waarin je S uitzet tegen d.
lenssterkte bij verschillende metingen
Sterkte Lenzencombinatie
S (dpt)
d
S
(cm) (dpt)
4,0 0,166
6,0 0,156
8,0 0,145
10 0,139
12 0,131
14 0,119
16 0,113
18 0,107
20 0,101
22 0,097
24 0,092
26 0,088
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
Afstand van Optisch Middelpunt van lens 1 tot lens 2 (cm)
2. Vind met behulp van je grafiek de brandpuntsafstanden van de lenzen.
3. Bedenk een reden waarom bij objectieven (van bv. een fototoestel) gekozen is voor een
bolle lens en voor een holle lens als lenzencombinatie.
4. Toon aan, als de lenzencombinatie géén sterkte meer heeft dat dan geldt:
1
1
d=
+
S1
S2
1
1
5. Wat gebeurt er met het beeld als d>
- + S1
S2
Conclusies:
Discussie:
Literatuur:
Boeken:
Newton (natuurkunde voor de 2e fase), ThiemeMeulenhoff, Utrecht/zutphen
2003