Natuurkunde samenvatting hoofdstuk 3 lenzen boek Nova

Natuurkunde samenvatting w16
Paragraaf 3.1:
Een lichtstraal beweegt langs een rechte lijn, totdat die tegen een grensvlak tegenkomt (bvb
lucht naar water). Op dat grensvlak verandert de lichtstraal van richting  lichtbreking.


De normaal = de gestippelde lijn op het grensvlak.
Hoek van inval (/i) = de hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal.
Hoek van breking (/r) = de hoek tussen de uittredende lichtstraal en de normaal.
Refractie is een ander woord voor breking. Voor deze breking geldt:
- Bij de overgang van lucht naar perspex breekt de lichtstraal naar de normaal toe: /r is
dan kleiner dan /i
- Bij de overgang van perspex naar lucht breekt de lichtstraal van de normaal vandaan:
/r is dan groter dan /i
- Lichtstralen die loodrecht op het perspex vallen, veranderen niet van richting
Op het grensvlak tussen lucht en water worden lichtstralen bijna op dezelfde manier
gebroken als bij lucht en perspex.


Maak je de hoek van inval (/i) groter dan 42OC, dan wordt de lichtstraal niet meer gebroken
maar volledig teruggekaatst. In dat geval geldt de spiegelwet: /i = /t
De hoek van inval (/i) waarbij de hoek van breking gelijk is aan 90 OC, heet de grenshoek. Als
de hoek van inval (/i) kleiner is dan of gelijk is aan de grenshoek, dan wordt die lichtstraal
aan het grensvlak teruggekaatst en gaat terug het glas in.


Voor de lens lopen de lichtstralen evenwijdig aan de hoofdas. Dat is de lijn die midden van
de lens loopt, loodrecht op de lens. Na de lens bewegen de lichtstralen naar elkaar toe en
komen samen in 1 punt  het brandpunt. Het brandpunt wordt aangegeven met de letter
F. De afstand tussen het midden van de lens en het brandpunt F heet de brandpuntsafstand
f. De brandpuntsafstand is een belangrijke eigenschap van een lens. Hoe kleiner de
brandpuntsafstand, des te sterker breekt de lens het licht.


Voor breking naar de normaal toe geldt: sin i
Sin r = n
Waarbij n een constante is. Het getal n is de brekingsindex. Hoe groter de brekingsindex,
hoe sterker het licht wordt gebroken.

, Paragraaf 3.2:
Positieve of bolle lenzen zijn in het midden dikker dan aan de rand. Een positieve lens
maakt van een evenwijdige bundel licht een convergente bundel, de lens werkt dus
convergerend. Hoe boller de lens, des te sterker is de convergerende werking.




Negatieve of holle lenzen zijn in het midden dunner dan aan de rand. Een negatieve lens
buigt de lichtstralen af naar buiten en werkt divergerend. Een evenwijdige bundel zonlicht
voor de lens wordt een divergente bundel na de lens.




Met een positieve lens kun je dus een vergroot of verkleind beeld van een voorwerp maken.
Als je een foto neemt, valt er licht van het voorwerp op de lens. De lens zorgt ervoor dat het
licht uit 1 punt van het voorwerp ook weer in het andere punt van het beeld bij elkaar komt.
Die punten noem je voorwerpspunt en beeldpunt.


Met een tekening op schaal kun je uitzoeken waar het beeld achter de lens ontstaat 
construeren. Je gebruikt daarvoor constructiestralen waarvan je precies weet hoe ze lopen.
Deze stralen beginnen in een handig gekozen punt van het voorwerp:
- Constructiestraal 1 loopt voor de lens evenwijdig aan de hoofdas en gaat na de lens
door het brandpunt F.
- Constructiestraal 2 gaat door het midden van de lens en verandert niet van richting.
Het beeldpunt ligt dan op het snijpunt van deze 2 stralen. Je kunt je constructie
nauwkeuriger maken door een 3e constructiestraal te tekenen:
- Constructiestraal 3 gaat voor de lens door het brandpunt en loopt na de lens
evenwijdig aan de hoofdas.