Oefenopgaven Hoofdstuk 17

Samenvatting Hoofdstuk 3, 4 VWO Lichtbron: direct (zelf licht uitzendend) of indirect (weerkaatsen van licht) Lichtbundels: evenwijdig, convergent (naar één punt toe) of divergent (vanuit één punt) Terugkaatsing: diffuus (in alle richtingen, ruw oppervlak) of spiegelend (in één richting) Spiegelende terugkaatsing: ∠i = ∠t (hoek van inval = hoek van terugkaatsing) Spiegelbeeld: Het beeld B van een lichtbron L: verbindingslijn staat loodrecht op het spiegelend oppervlak en de afstanden B en L tot het spiegelend oppervlak zijn gelijk

Spiegelbeeld van een voorwerp: alle beeldpunten vormen het virtuele beeld Breking: lichtstraal “breekt” bij scheidingsvlak van twee doorzichtige stoffen: hoek i (invalshoek) en hoek r (brekingshoek)

Van lucht naar doorzichtige stof naar de normaal toe: i > r Brekingswet Snellius: sin i / sin r = n (n is brekingsindex, geen eenheid, stofafhankelijk) Van doorzichtige stof naar lucht van de normaal af: i < r Brekingswet Snellius: sin i / sin r = 1 / n (n is brekingsindex, geen eenheid, stofafhankelijk) Kleurschifting: doordat de brekingsindex voor alle kleuren verschilt, breekt een witte lichtstraal bij een scheidingsvlak in vele kleuren. Totale terugkaatsing bij overgang van doorzichtige stof naar lucht. De hoek van inval waar nog net geen totale terugkaatsing optreedt is de grenshoek g: sin g = 1 / n Een spiegelreflexcamera maakt gebruik van lenzen en prisma’s. Glasvezel maakt handig gebruik van de grenshoek en wordt gebruikt om informatie over lange afstanden te verzenden of om op moeilijk bereikbare plaatsen te kijken. Positieve (bolle) lenzen • Convergerend • Evenwijdige lichtbundel gaat na de lens door het brandpunt achter de lens. • Lichtstraal door het brandpunt voor de lens loopt na de lens evenwijdig aan de hoofdas • Lichtstraal door het optisch middelpunt gaat na de lens ongebroken rechtdoor • Lensformule 1/v + 1/b = 1/f • Brandpuntsafstand f is positief • Beeld van een voorwerp is reëel (b>0, rechts van de lens) als v > f, het beeld is dan omgekeerd

• • • • •

Beeld van een voorwerp is virtueel (b<0, links van de lens) als v < f, het beeld is dan rechtopstaand Als v groter wordt, dan wordt b kleiner Als f kleiner wordt (bollere lens), dan wordt b kleiner Lineaire vergroting: N = Lb / Lv = b / v Lenssterkte S = 1/f , eenheid dpt (dioptrie) >0, f = positief en in meters

Negatieve (holle) lenzen • Divergerend • Evenwijdige lichtbundel lijkt na de lens uit het brandpunt voor de lens te komen • Lichtstraal in de richting van het brandpunt achter de lens loopt na de lens evenwijdig aan de hoofdas • Lichtstraal door het optisch middelpunt gaat na de lens ongebroken rechtdoor • Lensformule 1/v + 1/b = 1/f • Brandpuntsafstand f is negatief, het beeld b is ook negatief • Beeld van een voorwerp is altijd virtueel (b<0, links van de lens) en rechtopstaand • Als v groter wordt, komt het beeld b dichter bij f te liggen • Als f kleiner wordt, komt het beeld b dichter bij f te liggen • Lineaire vergroting: N = Lb / Lv = | b / v | , absoluut strepen • Lenssterkte S = 1/f , eenheid dpt (dioptrie) <0, f = negatief en in meters Een Fotocamera maakt met een positieve lens een reëel beeld, N<1, v groot, b ongeveer gelijk aan f Door aan de lens te draaien en deze dichterbij of verder van de film te zetten kun je scherpstellen. Binnen een gebied van voorwerpsafstanden is het beeld op de film altijd scherp: scherptediepte Met een diafragma en de sluiterstijd kun je de hoeveelheid licht op je film regelen Een zoomlens wordt gebruikt om te grote voorwerpen toch op beeld te krijgen of om kleine ver verwijderde voorwerpen groot op beeld te krijgen. Een diaprojector maakt met een positieve lens een reëel beeld, N>1, v klein, b groot Een overheadprojector maakt gebruik van een speciaal soort lens: een Fresnel-lens Het menselijke oog heeft een positieve lens met een vaste beeldsafstand. Door de elasticiteit van de lens is de brandpuntsafstand variabel. De pupil werkt als een diafragma en regelt de hoeveelheid licht Door accomoderen (boller maken van de lens) kun je voorwerpen van dichtbij scherp zien Een normaalziend oog heeft een nabijheidspunt van ongeveer 10 cm. Een oudziend oog heeft door verminderde elasticiteit een nabijheidspunt dat verder weg ligt Verziend: het brandpunt van de ooglens ligt achter het netvlies, een positieve lens corrigeert dit Bijziend: het brandpunt van de ooglens ligt voor het netvlies, een negatieve lens corrigeert dit