3.3 lenzen en constructiestralen

3.3, Lenzen en constructiestralen
1 / 42
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolhavoLeerjaar 3

This lesson contains 42 slides, with interactive quizzes and text slides.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

3.3, Lenzen en constructiestralen

Slide 1 - Slide

leerdoelen
Je kunt uitleggen hoe een bolle lens evenwijdige lichtstralen laat convergeren.
Je kunt de volgende  begrippen juist toepassen:
  •  convergeren en divergeren
  •  convergerende en divergerende werking  
  • beeldafstand, voorwerpsafstand, brandpuntsafstand


Slide 2 - Slide

evenwijdige stralen door bolle lens

Slide 3 - Slide

 evenwijdige stralen
Stralen die evenwijdig lopen aan de optische hoofdas, gaan aan de andere kant van de bolle lens door het brandpunt.

Slide 4 - Slide

De werking van een lens
De zwarte streepjes zijn de normaallijnen: breking naar de normaal toe, dan weer ervan af.

Slide 5 - Slide

De werking van een lens, vervolg
De lens is precies zo gevormd, dat evenwijdige lichtstralen na dubbele breking door het brandpunt lopen.

Slide 6 - Slide

Zijn de stralen convergent of divergent?

Slide 7 - Slide

Heeft de lens een convergerende of divergerende werking?
In welke plaatjes is de convergerende werking van een positieve lens te zien?

Slide 8 - Slide

Fresnel-lens (uitspraak: "freh-nel")
Lenzen die heel groot moeten zijn, zoals die in een vuurtoren, zijn  plat! Het gaat hier niet om de kwaliteit van het beeld, maar om de breking. 

Slide 9 - Slide

constructiestralen construeren
De lens veroorzaakt een beeld van het voorwerp. De constructiestralen geven aan waar dat beeld is (ten opzichte van de lens en het voorwerp).

Slide 10 - Slide

handig construeren
Je wist al:
  1. lichtstralen die evenwijdig lopen aan de optische hoofdas, lopen aan de andere kant door het brandpunt;
  2. Lichtstralen die aan de ene kant van de lens door het brandpunt lopen, lopen andere kant evenwijdig aan de hoofdas.
  3. lichtstralen die door het hart van de lens lopen, vervolgen hun rechte route, dus zonder te worden gebroken.

Slide 11 - Slide

 Constructiestralen, een simulatie
let op de begrippen voorwerp, voorwerpsafstand, beeld, beeldafstand, brandpunt, brandpuntsafstand.
NB:
  • afstanden met kleine letter,
  • punten, zoals F, met hoofdletter.

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Link

Lenzen en constructiestralen, deel 2
Lenzenformule, deel 2: rekenen en tekenen 
vergrotingen op twee manieren uitrekenen 
opgaven par. 3.3

Slide 14 - Slide

De lenzenformule
Er is een vaste wiskundige verhouding tussen voorwerpsafstand v,  beeldafstand b, en brandpuntsafstand f


f1=v1+b1

Slide 15 - Slide

lenzenformule toepassen
Waar komt het beeld? Het beeld komt op afstand b van de lens. Dus voor een scherp beeld moet je daar je scherm plaatsen.
brandpuntsafstand f = 3 cm
voorwerpsafstand v = 3,75 cm



b1=f1v1=313.751=151     dus b=15 cm

Slide 16 - Slide

construeren
oefening 1
Het voorwerpspunt is 2,5 cm boven de optische hoofdas. De voorwerpsafstand v = 5 cm. De brandpuntsafstand f = 3 cm.
Construeer de bijzondere stralen. Construeer vervolgens het beeld.
Voorbeeld bekijken? --> Deze animatie
uitwerking bekijken? Deze link

Slide 17 - Slide

lenzenformule / construeren
oefening 1
 De voorwerpsafstand v = 5 cm. De brandpuntsafstand f = 3 cm.
Bereken de beeldafstand b.

Slide 18 - Slide

nog twee oefeningen
  1.  f = 2.1 cm, v = 7 cm. Bereken beeldafstand b.
  2. f = 3 cm, b = 8 cm. Bereken voorwerpsafstand v.

Slide 19 - Slide

En nu echt tekenen in je schrift
  1.  f = 2.1 cm, v = 7 cm. Het voorwerpspunt is 4 cm onder de hoofdas. Construeer het beeld d.m.v. bijzondere stralen. Bepaal beeldafstand b , dwz meet de afstand op.
  2. f = 3 cm, b = 8 cm. Het beeld steekt 4 cm naar beneden. Construeer het voorwerp d.m.v. bijzondere stralen. Bepaal voorwerpsafstand v, door het op te meten.

Slide 20 - Slide

par. 3.3 deel 3,   Vergroting
nodig voor de les:
  • rekenmachine
  • boek (blz. 66)
  • pen, potlood, gum
  • geodriehoek
  • telefooncamera
  • lees alvast bron 9, 
("lenzen en beelden")

Slide 21 - Slide

Het plaatje rechts komt uit Erik of het Klein Insectenboek,  van Godfried Bomans

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Vandaag
  • Even opfrissen
  • Uitleg over beeldvergroting + oefeningen
  • huiswerkopdrachten van par. 3.3, 3.4 maken

Slide 24 - Slide

even opfrissen: f, v, b   en  V, B en F

Slide 25 - Slide

De lenzenformule
Er is een vaste wiskundige verhouding tussen voorwerpsafstand v,  beeldafstand b, en brandpuntsafstand f


f1=v1+b1

Slide 26 - Slide

lenzenformule toepassen
Waar komt het beeld? Het beeld komt op afstand b van de lens. Dus voor een scherp beeld moet je daar je scherm plaatsen.
brandpuntsafstand f = 3 cm
voorwerpsafstand v = 3,75 cm



b1=f1v1=313.751=151     dus b=15 cm

Slide 27 - Slide

brandpunts-afstand f = 1,67 cm,
voorwerps-afstand v = 2 cm.

Bereken beeld-afstand b.
f1=v1+b1
A
ongeveer 0,1 cm
B
ongeveer 10 cm
C
ongeveer 1 cm
D
ongeveer - 10 cm

Slide 28 - Quiz


voorwerpsafstand v = 9 cm,
beeldafstand b = 4,5 cm.

** Bereken de brandpuntsafstand f **

f1=v1+b1
A
4,5 cm
B
0,33 cm
C
3,0 cm
D
40,5 cm

Slide 29 - Quiz

leerdoelen
Je kunt een vergroting uitrekenen
- door vergelijking tussen voorwerpsgrootte en beeldgrootte,
- door  vergelijking tussen voorwerpsafstand en beeldafstand




Slide 30 - Slide

Voorwerpsgrootte en beeldgrootte  
Vergroting geef je aan met de hoofdletter N.
De vergroting is gelijk aan de beeldgrootte in verhouding tot de grootte van het voorwerp. De 'vergroting' kan dus ook een verkleining zijn.


N=voorwerpsgroottebeeldgrootte=VB

Slide 31 - Slide

Vergroting als Beeld gedeeld door Voorwerp

Slide 32 - Slide

Zonder Lockdown zou dit plaatje met deze vraag op het whiteboard zijn geprojecteerd. In de beamer is dit plaatje (V) 6 cm breed. Op het whiteboard wordt het beeld (B) van dit plaatje 1,5 m breed. Bereken de vergroting.
A
25 x
B
2,5 x
C
4 x
D
90 x

Slide 33 - Quiz

Op een muur is de 4,0 m grote schaduw van een kind zichtbaar. De vergroting is 5 x. Hoe lang is het kind?
A
2,0 m
B
1,25 m
C
0,80 m
D
75 cm

Slide 34 - Quiz

De camera van je smartphone (of laptop) bevat een heel kleine beeldchip. Het beeld van een persoon van 1,80 m lang is op die beeldchip 1,8 mm groot.
**Bereken de vergroting**
A
0,01 x
B
0,001 x
C
0,002 x
D
0,1 x

Slide 35 - Quiz

2x zo ver is ook 2x zo groot

Slide 36 - Slide

Vergroting uitrekenen met
N  = beeldafstand b gedeeld door voorwerpsafstand v.
N=vb

Slide 37 - Slide

conclusie over vergrotingen





Dus                                         

                          
N=VB  en  N=vb
VB=vb

Slide 38 - Slide

Het voorwerp staat op 22 cm afstand van de lens. De beeldafstand is 26,4 cm. Bereken de vergroting N.
A
48,4 x
B
0,83 x
C
1,2 x
D
581 x

Slide 39 - Quiz

De beeldafstand is 60 cm. De voorwerps-afstand is 12 mm. Bereken de vergroting.
A
5 x
B
15 x
C
25 x
D
50 x

Slide 40 - Quiz

De beeldafstand is 0,16 cm. De vergroting is 0,02. Bereken de voorwerpsafstand in cm; geef alleen het getal.

Slide 41 - Open question

Zelf aan het werk
Opdrachten uit het boek, blz 66: 
29, a en b
30 a t/m c
31 a, b, e, f  (c en d mag je berekenen met de lenzenformule)



f1=v1+b1
N=VB=vb

Slide 42 - Slide