3 Licht en lenzen. 1 Lichtbreking. Nova. Leerstof. Toepassing

Transcriptie

1 3 Licht en lenzen Lichtreking Leerstof a De normaal is de gestippelde lijn die loodrecht op het grensvlak staat. De lichtstraal wordt naar de normaal toe geroken. c De lichtstraal wordt van de normaal af geroken. d Met een vergrootglas. 2 a de normaal de invalshoek c Als een lichtstraal van water naar lucht gaat, wordt hij ij de normaal vandaan geroken. r is dan groter dan i. Lichtstraal is correct getekend. Toepassing 3 a Zie figuur. Zie figuur. c Zie figuur. 2 L figuur figuur 2 4 Als je schuin door het glas kijkt, is de verschuiving het grootst. Hoe schuiner je een voorwerp door het glas ekijkt, hoe groter de verschuiving. Zie figuur 2. 28

2 5 a In B: trek de stippellijn door. In A: een lichtstraal die vanuit A op het wateroppervlak valt, reekt na het grensvlak water-lucht van de normaal af. 6 tekening B 7 a Zie figuur 3. Zie figuur 3. figuur 3 8 a Lichtstraal 3 valt ij het innentreden en uittreden van het vergrootglas loodrecht op het grensvlak. De lichtstraal reekt daarom niet. Zie figuur figuur 4 *9 Als het akje gevuld wordt met water, reken de lichtstralen afkomstig van het muntje op het grensvlak van water en lucht. De lichtstralen treffen nu het oog van Karen. Zie figuur 5. oog oog Ca figuur 5 29

3 Plus De regenoog 0 a Vanuit een vliegtuig. Je kunt een oog niet onder de horizon zien, omdat alleen het deel van de oog oven het aardoppervlak gevormd wordt. c De zon maakt namelijk een schaduw van het vliegtuig. a Zie figuur 6. Zie figuur 6. A B normaal figuur 6 2 Lenzen Leerstof 2 a Positieve lenzen zijn aan de rand dunner dan in het midden. Negatieve lenzen zijn aan de rand dikker dan in het midden. Een evenwijdige undel zonlicht voor de lens wordt een convergente undel na de lens. c De lens zorgt ervoor dat licht uit één punt van het voorwerp ook weer in één punt ij elkaar komt. d De chip stond niet op de juiste afstand. 30

4 3 a Zie figuur 7. Zie figuur 7. evenwijdige lichtundel convergente lichtundel divergente lichtundel figuur 7 Toepassing 4 a ij een positief rillenglas: een lichtpunt waar alle lichtstralen samenkomen; ij een negatief rillenglas: een grote wazige lichtvlek. positief c Ze moet het papier op de plek houden daar waar ze het scherpe lichtpunt ziet. 5 a in geied evenwijdig; in geied 2 convergent; in geied 3 divergent in geied evenwijdig; in geied 2 divergent; in geied 3 convergent 6 a positieve lens: doosje 3 en 4; negatieve lens: doosje en 2 Bij de positieve lenzen zie je dat het licht na het passeren van de lens meer convergent wordt. Bij de negatieve lenzen zie je dat het licht na het passeren van de lens meer divergent wordt. 7 a Lens a is het sterkst. De lichtstralen van de evenwijdige undel komen daar het dichtst achter de lens samen. Het randpunt ligt het dichtst ij de lens. Dit moet je opmeten. Lens a: f = 3,2 cm; lens : f = 4,9 cm. 8 a lichtstralen en 3 Zie figuur 8. c Zie figuur 8. L 2 3 hoofdas 4 B figuur 8 3

5 9 a Zie figuur 9. Als het voorwerp dichter ij de lens komt, wordt het eeld groter. V B 2 V 2 B V B 2 V 2 B V B 2 V 2 figuur 9 20 Zie figuur 0. + B V V 2 B 2 hoofdas B figuur 0 32

6 *2 a De lichtstralen die uit het kastje komen, ewegen ij elkaar vandaan. Dit is een divergente lichtundel. De lichtstralen uit het kastje moeten evenwijdig gaan. Daarvoor moeten de lichtstralen in het kastje minder divergent op de lens vallen. Ze moet het lampje verder van de lens plaatsen, dus naar links verschuiven. c Als het lampje in het randpunt staat, gaan de lichtstralen na reking door de lens evenwijdig aan de hoofdas verder. Ze moet het lampje verschuiven tot op 8,0 cm afstand van de lens. Plus resnellenzen 22 a Een positieve lens, omdat de lichtstralen naar één punt reken. het randpunt c De fresnellens is opgeouwd uit ringen die elk een stukje van een positieve lens zijn. De lichtstralen worden daardoor nog intenser geundeld naar één punt: het randpunt. 23 De linkerlens is de positieve lens, omdat het eeld op z n kop staat. 3 Camera s en projectoren Leerstof 24 a Dit geeurt door de afstand tussen de lens en de eeldchip te verstellen. f is de randpuntsafstand, v de voorwerpsafstand en de eeldafstand. c Door te delen door v. d Het eeld is dan kleiner dan het voorwerp. 25 a Zie figuur. Zie figuur. c Zie figuur. d v = 4,0 cm e = 8,0 cm B L figuur 33

7 Toepassing 26 a = 0, = : 0, cm = 0, = : 0, cm c = 0, = : 0, = 24 cm d = 0, = : 0, = 72 cm 34

8 27 a = 0 Dit kan niet erekend worden. De lichtstralen lopen evenwijdig en ontmoeten elkaar nooit. een evenwijdige lichtundel 28 a oto linksoven: = 0,999 5 cm oto rechtsoven: = 0, , cm c oto linksonder: = 0,8 5,6 cm 35

9 d oto rechtsonder: = 0,5 6,7 cm 29 a Zie figuur 2. Zie figuur 2. c Zie figuur 2. d Manier : het voorwerp V V 2 staat op 5,0 cm afstand van de lens. Het eeld B B 2 staat op 7,5 cm afstand van de lens. 7,5 N = = =,5 v 5,0 Manier 2: het voorwerp V V 2 is 2,0 cm groot. Het eeld B B 2 is 3,0 cm groot. B 3,0 N = = =,5 V 2,0 V B 2 V 2 lens B figuur 2 B 0,008 *30 a N = = = 0,005 V,6 = N v = 0,005 4,0 = 0,020 m f 4,0 0,020 f = 50,25 f 0,020 m ( 2,0 cm) 36

10 3 a Het voorwerp (de dia) staat op 0,20 m afstand van de lens. f 0,20,60 f = 5,625 f 0,8 m ( 8 cm) De vergroting is:,60 N = = = 8 v 0,20 De reedte van de dia is: lengte eeld = N lengte voorwerp = 8 0,025 = 0,20 m = 20 cm. c De randpuntsafstand f is constant. Uit de lenzenformule kun je afleiden, dat als je groter maakt, v dan kleiner moet worden. De vergroting N = neemt dan toe. Je moet het lampje dus dichter ij de lens zetten (kleinere v) en het scherm verder ij de lens vandaan (grotere ). *32 Als v heel groot is, volgt uit de lenzenformule dat f ongeveer gelijk is aan : f heel grote waarde = heel klein getal + f v = f f = Dus dan volgt uit de vergroting: N = v = f v Plus De lenzentelescoop 33 a Om met een telescoop voorwerpen te vergroten, moet je voor het ojectief de lens met de grootste randpuntsafstand nemen, dus f = 20 cm. f oj 20 N = = = 5 f ocu 4 34 De minimale lengte van de telescoopuis is gelijk aan f oj + f ocu = = 24 cm. 37

11 4 Oog en ril Leerstof 35 a Het platter en oller maken van de ooglens. vrij plat c De ooglens is te sterk of de oogas is te lang. De ooglens vormt daardoor eelden vóór het netvlies. d negatieve rillenglazen of contactlenzen 36 a De ooglenzen van Paul kunnen ol of minder ol gemaakt worden, zodat altijd een eeld gevormd wordt op het netvlies. Bij het naar de telefoon kijken worden de spiertjes aangespannen en de ooglens wordt oller. Dit is daarom inspannender dan ver weg kijken. c Als Paul naar uiten in de verte kijkt. Toepassing 37 a Zie figuur 3. Het eeld is verkleind. c Het eeld staat op z n kop. hoofdas figuur 3 38 De volgorde is: 3, 4, 2,. 39 a v = 0 cm = 0,0 m =,7 cm = 0,07 m c f 0,0 0,07 = 68,8 f f = 0,045 m =,45 cm d v = 00 m e =,7 cm 38

12 f f 00 0,07 f = 58,8 f = 0,07 m =,7 cm 40 a f =,45 cm f =,7 cm c Daar waar Wessel naar zijn vinger op 0 cm afstand kijkt. 4 a ijziend Nee, ze is ijziend. Ze kan alles van dichtij goed lezen. c ja 42 a ijziend een ril met negatieve glazen 43 f = = = 0,25 m S 4 44 a De ooglens is te zwak (convergeert te weinig) en Ester is te jong om oudziend te zijn. Ester is dus verziend. tekening A *45 Er valt een evenwijdige undel licht op het scherm. Het lampje is daarom in het randpunt geplaatst. Nu geldt dat v = f. De randpuntsafstand f ereken je als volgt: f = = = 0,059 m = 5,9 cm S 7 Plus Ooglaseren 46 Noah was ijziend; zijn ooglens was te ol. Na de laserehandeling is zijn ooglens minder ol. Zie figuur 4. hoornvlies ooglens figuur 4 47 Een ijziend oog is te ol. Keratotomie maakt een oogol minder ol. Dus alleen ijziend kan verholpen worden met keratotomie. 39

13 Test Jezelf a c Stof is glas en stof 2 is lucht. 2 volgens lichtstraal C 3 volgens lichtstraal D 4 a ij lens a ij lens 5 lens a: convergerende werking, positieve lens lens : divergerende werking, negatieve lens lens c: divergerende werking, negatieve lens 6 koker a: een holle lens koker : helemaal niets koker c: een olle lens koker d: een spiegel 7 A 8 B 9 f = 5,0 cm 0 3,0 cm reed en 2,25 cm ( 2,3 cm) hoog v = 8 cm 2 N = 2 3 a oller kleiner 4 a verziend positief 5 S = 2,5 dpt 6 a onwaar waar c onwaar d onwaar e onwaar 7 a Positief, omdat het een olle lens is (met een convergerende werking). Positief, omdat het een olle lens is (met een convergerende werking). c Het oculair heeft de kleinste randpuntsafstand. Het oculair is het sterkst, want deze lens heeft de kleinste randpuntsafstand. 40

14 8 a Zie figuur 5. lengte eeld 2,0 cm N = =,5 lengte voorwerp,3 cm figuur 5 9 a Zie figuur 6. Zie figuur 6. c Zie figuur 6. lcd-scherm smartoard figuur 6 20 a Mevrouw De Bok is ijziend, omdat ze scherp kan zien als ze de kaart heel dicht ij haar ogen houdt. Meneer De Bok zou oudziend kunnen zijn: als je ooglenzen minder elastisch zijn, kun je ze niet meer goed ol maken, waardoor je dingen dichtij niet goed kunt zien. c Meneer De Bok zou ook verziend kunnen zijn: als je ooglenzen te zwak zijn (niet ol genoeg), kun je voorwerpen die vlakij zijn, niet goed zien. 4

15 Praktijk Hoe werkt een camera? Xaviers eeldscherm heeft = pixels. Dat zijn er afgerond,3 miljoen, dus duidelijk minder dan ruim 5 miljoen pixels van zijn camera. Het eeldscherm kan de foto dus niet in zijn geheel scherp weergeven, daarvoor heeft het te weinig pixels. 2 De camera stelt scherp door de contrastverschillen te ekijken in een horizontale rij pixels. Als het voorwerp veel horizontale lijnen heeft, is de kans groot dat een camera zo n lijn neemt om naar de contrastverschillen te zoeken en omdat die contrastverschillen er nauwelijks zijn in zo n lijn, lukt het dus niet om scherp te stellen. 3 Voordeel : de foto neemt minder geheugenruimte in op de server waar je hem naar uploadt. Voordeel 2: de foto kan sneller (en tegen lagere energiekosten) verstuurd worden van de server naar de geruiker. 42