Nova Natuurkunde 4e ed - Hoofdstuk 3 - Licht en lenzen oefentoetsen & antwoorden

Grootheid Symbool Eenheid Symbool Brandpuntsafstand f meter m Beeldafstand b meter m Voorwerpsafstand v meter m Sterkte S dioptrie dpt Vergroting N geen eenheid geen eenheid De hoek van inval bepaal je door eerst een normaal te tekenen. De normaal is een lijn die loodrecht op het oppervlakte staat. De hoek van inval is de hoek tussen de normaal en de invallende lichtstraal.  Een bolle lens is altijd positief en heeft een convergerende werking. Een holle lens is altijd negatief en heeft een divergerende werking. a) netvlies b) pupil c) oogzenuw De lenzenformule is 1/f = 1/b + 1/v f = brandpuntsafstand (afstand tussen brandpunt en lens) b = beeldafstand (afstand tussen het beeld en de lens) v = voorwerpsafstand (afstand tussen het voorwerp en de les) De vergroting (N) bereken je met de formule N = b/v of N= B/V N = de vergroting (indien het getal kleiner dan 1 is, is het een verkleining) b = beeldafstand v = voorwerpsafstand B = lengte beeld V = lengte voorwerp De sterkte (S) van een lens in dioptrie (dpt) bereken je door S = 1/f. Let op dat je de brandpuntsafstand in meter invult.  Om de terugkaatsende lichtstraal te kunnen tekenen, moet je eerst de normaal tekenen: Vervolgens meet je de hoek van inval. Let op, dit is de hoek tussen de normaal en de invallende lichtstraal. Als laatste teken je de terugkaatsende lichtstraal. Deze hoek is net zo groot als de invallende lichtstraal. Let op: ook deze hoek is die tussen de normaal en de lichtstraal. Wanneer een lens in het midden dikker is dan aan de uiteinden is de lens bol. Wanneer de lens in het midden smaller is dan aan de uiteinden, is de lens hol. Dat betekent het volgende: a) hol b) bol c) bol d) bol e) hol f) bol Je komt erachter door de lichtstralen voor de lens door te trekken en dan te kijken of ze dichter naar elkaar toegaan (bolle lens) of verder van elkaar verwijderd worden (holle lens) a) De lichtstralen worden verder van elkaar afgebogen dus is het een holle lens. b) De lichtstralen worden van elkaar afgebogen dus is het een holle lens. c) De lichtstralen worden naar elkaar toe gebogen dus is het een bolle lens. d) De lichtstralen worden naar elkaar toe gebogen dus is het een bolle lens.   a) Oudziend b) Bijziend c) Verziend d) Verziend Toelichting: Wanneer je bijziend bent, zie je van dichtbij goed, maar van veraf niet. Je ogen worden te bol waardoor het beeld vóór je netvlies terecht komt en je een vaag beeld krijgt. Je lost dit op door een bril met negatieve lenzen. Wanneer je verziend bent, zie je van veraf goed, maar van dichtbij niet. Je ogen kunnen niet bol genoeg worden, waardoor het beeld achter je netvlies terecht komt en je een vaag beeld krijgt. Je lost dit op door een bril met positieve lenzen. Wanneer je oudziend bent, kunnen je ogen niet meer goed bol worden (net als bij verziend) en heb je een bril nodig met positieve lenzen. De naam zegt het al, dit is alleen bij oudere mensen het geval. Constructiestraal 1: Evenwijdig aan de hoofdas, door het brandpunt. Zie hieronder: Constructiestraal 2: Door de kruising van de hoofdas met de lens. Zie hieronder: Tekenen van het beeld: Daar waar de lichtstralen elkaar kruisen, moet het beeld getekend worden. Zie hieronder:  Om te bepalen waar de lens staat, moet je eerst een constructiestraal tekenen. Je weet daarvan zeker dat er één door het midden van de lens (op de hoofdas) gaat. Teken deze lijn door van de punt van de ene pijl naar de punt van de andere pijl een lijn te trekken. Daar waar deze lijn de hoofdas kruist, staat de lens. Het brandpunt bepaal je door nu de andere constructiestraal te tekenen. Evenwijdig aan de hoofdas, naar het beeld toe. Daar waar de lijn de hoofdas raakt, is het brandpunt. Zie hieronder: Gegeven: f = 0,15 m en b = 10 m Gevraagd: voorwerpsafstand (v) in meter Formule: 1/f = 1/b + 1/v → 1/v = 1/f - 1/b Invullen: 1/v = 1/0,15 - 1/10 1/v = 6,57 v = 6,57^-1 = 0,15 meterConclusie: Dus het voorwerp moet op 0,15 meter staan. Allereerst bereken je de vergroting door N = B/V = 110. Dat betekent dus dat het beeld 110x groter is. Dat betekent ook dat de beeldafstand 110x groter is dan de voorwerpsafstand. De beeldafstand is dus 10 x 110 = 1100 cm = 11 meter. Gegeven: Sterkte (S) = 3 dpt Gevraagd: Brandpuntsafstand (f) Formule: S = 1/ f → f = 1/S Invullen: f = 1 / 3 = 0,33 meter Conclusie: Dus de brandpuntsafstand is ongeveer 33 centimeter.