ENDOSCOPIE
Door: TG-samenvattingen
,Inhoud
Zelfstudie 6.1: nieuwe ontwikkelingen en lenzenstelsels.......................................................................2
Hoorcollege 6.2: inleiding endoscopie....................................................................................................9
Zelfstudie 6.3: Optische fibers, breking, reflectie en fiber-optiek.........................................................12
1
, Zelfstudie 6.1: nieuwe ontwikkelingen en lenzenstelsels
33 -1: Thin lenses; Ray Tracing
Convergerende en divergerende lenzen
- Bolle lenzen zijn convergerende lenzen die ervoor zorgen dat lichtbundels
naar elkaar toe gaan.
- Holle lenzen zijn divergerende lenzen, die ervoor zorgen dat lichtbundels
uit elkaar gaan.
Wet van snellius
De wet van snellius geeft aan dat wanneer lichtstralen op oppervlak vallen. De hoek
van inval gelijk is aan de hoek van uitval. Dit is de hoek ten opzichte van de lijn
loodrecht door het oppervlak. Voor een convergerende lens zie je dat in de rechter
afbeelding.
Brandpunt
De stralen van een punt op een ver object
zijn in wezen evenwijdig (zie linker
afbeelding). Er geldt dus dat het brandpunt
het beeldpunt is voor een object op oneindig
op de lens as. Het brandpunt van een lens kan dus worden gevonden door het lokaliseren waar de
lichtstralen scherp in beeld zijn gebracht. De afstand van het brandpunt tot de centrum van de lens heet
de brandpuntafstand, f. Het vlak dat alle focuspunten zoals F en Fa wordt het
brandpuntsvlak genoemd. Het brandpunt van en divergerende lens wordt
gedefinieerd als dat punt waaruit gebroken stalen, afkomstig van parallel
invallende stralen, lijken te verschijnen (zie rechter afbeelding).
De sterkte van een lens
De sterkte van een lens wordt gedefinieerd als dit is het omgekeerde van de brandpuntafstand. De
eenheid voor lenssterkte is de dioptrie (D), wat een inverse meter is: 1 D = 1 m-1.
Beeldpunt tekenen converterende lens (raytracing)
De belangrijkste parameter van een lens is de brandpuntsafstand f.
Voor een convergerende lens kan f gemakkelijk worden gemeten
door het beeldpunt voor de zon of andere verre objecten te vinden.
Zodra f bekend is, kan de beeldpositie voor elk object worden
berekend. Om een beeldpunt te bepalen, kunnen we alleen de drie
stralen beschouwen die zijn aangegeven in de linker afbeelding, die
een pijl (links) als object gebruikt, en een convergerende lens die een
afbeelding vormt (gestippelde pijl) naar rechts. Deze drie stralen
worden als volgt getekend:
1. Straal 1 is evenwijdig aan de as getekend; daarom wordt het door de lens gebroken zodat het
langs een lijn door het brandpunt F achter de lens gaat.
2. Straal 2 wordt getekend op een lijn die door het andere brandpunt F' gaat en komt uit de lens
evenwijdig aan de as.
3. Straal 3 is gericht naar het centrum van de lens, waar de twee oppervlakken in wezen
evenwijdig aan elkaar zijn, deze straal komt daarom onder dezelfde hoek uit de lens als hij
binnenkwam.
Het punt waar deze drie stralen elkaar kruisen, is het beeldpunt voor dat objectpunt. Eigenlijk zijn
twee van deze stralen voldoende om het beeldpunt te lokaliseren, maar het tekenen van de derde straal
kan als controle dienen.
2
Door: TG-samenvattingen
,Inhoud
Zelfstudie 6.1: nieuwe ontwikkelingen en lenzenstelsels.......................................................................2
Hoorcollege 6.2: inleiding endoscopie....................................................................................................9
Zelfstudie 6.3: Optische fibers, breking, reflectie en fiber-optiek.........................................................12
1
, Zelfstudie 6.1: nieuwe ontwikkelingen en lenzenstelsels
33 -1: Thin lenses; Ray Tracing
Convergerende en divergerende lenzen
- Bolle lenzen zijn convergerende lenzen die ervoor zorgen dat lichtbundels
naar elkaar toe gaan.
- Holle lenzen zijn divergerende lenzen, die ervoor zorgen dat lichtbundels
uit elkaar gaan.
Wet van snellius
De wet van snellius geeft aan dat wanneer lichtstralen op oppervlak vallen. De hoek
van inval gelijk is aan de hoek van uitval. Dit is de hoek ten opzichte van de lijn
loodrecht door het oppervlak. Voor een convergerende lens zie je dat in de rechter
afbeelding.
Brandpunt
De stralen van een punt op een ver object
zijn in wezen evenwijdig (zie linker
afbeelding). Er geldt dus dat het brandpunt
het beeldpunt is voor een object op oneindig
op de lens as. Het brandpunt van een lens kan dus worden gevonden door het lokaliseren waar de
lichtstralen scherp in beeld zijn gebracht. De afstand van het brandpunt tot de centrum van de lens heet
de brandpuntafstand, f. Het vlak dat alle focuspunten zoals F en Fa wordt het
brandpuntsvlak genoemd. Het brandpunt van en divergerende lens wordt
gedefinieerd als dat punt waaruit gebroken stalen, afkomstig van parallel
invallende stralen, lijken te verschijnen (zie rechter afbeelding).
De sterkte van een lens
De sterkte van een lens wordt gedefinieerd als dit is het omgekeerde van de brandpuntafstand. De
eenheid voor lenssterkte is de dioptrie (D), wat een inverse meter is: 1 D = 1 m-1.
Beeldpunt tekenen converterende lens (raytracing)
De belangrijkste parameter van een lens is de brandpuntsafstand f.
Voor een convergerende lens kan f gemakkelijk worden gemeten
door het beeldpunt voor de zon of andere verre objecten te vinden.
Zodra f bekend is, kan de beeldpositie voor elk object worden
berekend. Om een beeldpunt te bepalen, kunnen we alleen de drie
stralen beschouwen die zijn aangegeven in de linker afbeelding, die
een pijl (links) als object gebruikt, en een convergerende lens die een
afbeelding vormt (gestippelde pijl) naar rechts. Deze drie stralen
worden als volgt getekend:
1. Straal 1 is evenwijdig aan de as getekend; daarom wordt het door de lens gebroken zodat het
langs een lijn door het brandpunt F achter de lens gaat.
2. Straal 2 wordt getekend op een lijn die door het andere brandpunt F' gaat en komt uit de lens
evenwijdig aan de as.
3. Straal 3 is gericht naar het centrum van de lens, waar de twee oppervlakken in wezen
evenwijdig aan elkaar zijn, deze straal komt daarom onder dezelfde hoek uit de lens als hij
binnenkwam.
Het punt waar deze drie stralen elkaar kruisen, is het beeldpunt voor dat objectpunt. Eigenlijk zijn
twee van deze stralen voldoende om het beeldpunt te lokaliseren, maar het tekenen van de derde straal
kan als controle dienen.
2
