Lichtstralen construeren

Als er een voorwerp voor een lens staat, dan gaat er licht van het voorwerp door de lens heen. De lens zal de richting van de meeste van deze lichtstralen veranderen.

Dit fenomeen heet de breking van licht. Hoe de lichtstralen van een voorwerp door een lens gaan zal Mr. Chadd hier voor je uitleggen!

Het stappenplan voor het construeren van lichtstralen

De lichtstralen die van één plek van het voorwerp komen, zullen achter de lens ook weer samen komen op één punt. Dat punt heet het beeld. Hier is de plek waar je het voorwerp scherp door de lens zou kunnen zien. Of, bijvoorbeeld, bij een beamer moet het scherm op deze plek staan zodat er een scherp beeld op komt te staan.

Om de bepalen waar dit beeld precies komt te staan, zijn er 4 stappen die je moet doorlopen. Hier gaan we de lichtstralen construeren die van een voorwerp door een lens heen gaan.

1. Teken de optische as (de blauwe lijn in de afbeelding hieronder), brandpunten en het voorwerp.
2. Teken de lichtstraal door het optisch midden.
3. Teken de lichtstralen evenwijdig aan de optische as door de brandpunten.
4. Bepaal het snijpunt en teken het beeld.

Stap 1:

De eerste stap is om de brandpunten en de optische as te tekenen. De optische as is een rechte lijn die haaks staat op de lens, door het optisch midden van de lens. De brandpunten zijn 2 plekken op de optische as op een bepaalde afstand van de lens. Deze afstand hangt af van de sterkte van de lens.

Zo werkt de app

• Start nu

Stap 2:

In dit voorbeeld gaan we kijken waar het beeld van puntje van de vlam zal zijn. Nu kunnen we lichtstralen gaan tekenen. De eerste is de straal die recht door het midden van de lens gaat. Deze zal daarna altijd rechtdoor blijven gaan en wordt dus niet afgebogen door de lens.

Stap 3:

Daarna kunnen we gebruik maken van een eigenschap van de lens. Namelijk, alle lichtstralen die evenwijdig aan de optische as binnenkomen zullen na de lens door het brandpunt gaan. Dus ook de lichtstraal die van het topje van de vlam evenwijdig aan de optische as gaat, zal door het brandpunt gaan (1). En omgekeerd is het ook waar, een lijn die na de lens evenwijdig aan de optische as verder gaat, zal van tevoren door het brandpunt zijn gegaan (2).

Stap 4:

Nu zien we dat alle drie de lijnen op één punt kruisen. Dat is precies de plek waar het beeld zal ontstaan van het voorwerp. Dus de top van de vlam zal op het punt B een beeld hebben. Vervolgens kunnen we voor meerdere plekken van het voorwerp de lichtlijnen construeren om zo het beeld van het volledige voorwerp op te bouwen. Dit resulteert in het volgende beeld.

Voorbeeldvraag

Stel punt A is een lichtbron en puntjes F zijn de brandpunten, hoe teken je dan het beeld van lichtbron A?

Leerlingen die hier vragen over hebben, keken ook naar:

Het brandpunt

Lenzen

Lenswet