Optica

Loep (voorwerp binnen f)

Voorwerp binnen f: een vergroot, rechtopstaand, virtueel beeld — de eenvoudige loep.

Loep (voorwerp binnen f) — interactieve Optica-simulatie. Voorwerp binnen f: een vergroot, rechtopstaand, virtueel beeld — de eenvoudige loep. Gratis virtueel natuurkundelab in de browser met live SI-metingen en een begeleide rondleiding.

Eenvoudige loep

Object binnen f: een vergroot, rechtopstaand, virtueel beeld — het simpele vergrootglas.

Een convergerende lens met het object dichter bij dan de brandpuntsafstand kan geen echt beeld vormen; in plaats daarvan divergeren stralen alsof ze van een virtuele bron aan dezelfde kant als het object komen. Het oog interpreteert deze verlengingen als een rechtopstaand, vergroot beeld — het principe van een simpel vergrootglas en loupe.

• M = N/f
• Virtueel rechtopstaand beeld

Onderzoeksnota

Plan de vraag voordat je het lab opent

De samenvatting spiegelt de voorgerenderde pagina: leidende vraag, concurrerende voorspellingen, rollen van variabelen, bepalende wetten, opstelling, analyse- en verdiepingsvragen blijven zichtbaar en in deze volgorde.

Leidende vraag

Een voorwerp staat dichter bij een convergerende lens dan zijn brandpuntsafstand. Vormt de lens dan nog steeds een echt beeld, of iets anders?

Voorspellingen om te wegen

• Hij vormt nog steeds een echt beeld, alleen verder weg.
• Hij vormt een vergroot, rechtopstaand virtueel beeld aan dezelfde kant als het voorwerp — een loep.
• Binnen de brandpuntsafstand ontstaat helemaal geen beeld.

Rollen van variabelen

Wat je instelt:

• Voorwerpsafstand d_o (cm)

Wat je meet:

• Beeldafstand d_i (cm)
• Vergroting m

Hoe het onderzoek verloopt

1. Open de voorinstelling magnifier en druk op Herstel. De brandpuntsafstand van de lens staat vast op 10 cm.
2. Zet de aflezingen van de beeldafstand en de vergroting aan.
3. Stel voor elke meting de voorwerpsafstand in (altijd kleiner dan de brandpuntsafstand) en noteer de beeldafstand en de vergroting.

Leidende vergelijking

Vergroting van virtueel beeld — m = −dᵢ/dₒ

Wanneer een voorwerp binnen de brandpuntsafstand van een convergerende lens staat, komt de beeldafstand d_i negatief uit (virtueel, dezelfde kant als het voorwerp) en komt de vergroting m = −d_i/d_o positief en groter dan 1 uit — een rechtopstaand, vergroot beeld, de basis van een loep.

Wat het uitprintbare werkblad leerlingen laat uitwerken

• Bereken voor één meting d_i uit 1/f = 1/d_o + 1/d_i met f = 10 cm, en daarna m = −d_i/d_o. Vergelijk beide met de tabel.
• Elke meting geeft een negatieve d_i en een positieve m groter dan 1. Leg uit wat een negatieve beeldafstand betekent (virtueel beeld, dezelfde kant als het voorwerp) en waarom m hier positief is in plaats van negatief.

Waar dit buiten het lab opduikt

• Je data laat zien dat het dichter naar de lens bewegen van het voorwerp (kleinere d_o, altijd onder f) de vergroting doet toenemen. Leg uit waarom een loep die heel dicht bij een klein voorwerp wordt gehouden, het groter toont dan wanneer je hem verder weg houdt (maar nog steeds binnen f).
• Wat zou er met het beeld (en de vergroting) gebeuren als het voorwerp precies op de brandpuntsafstand werd geplaatst, d_o = f? Vergelijk met het resultaat van het focal-point-experiment.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Welkom bij Vergrootglas
2. Selecteer het object
3. Druk op Start
4. hoekvergroting
5. Open het eigenschappenpaneel
6. Gelukt!

Open de interactieve simulatie om de scène te bouwen, druk op Start en verken met live metingen en een begeleide rondleiding.

Interactief lab openen →

Werkblad downloaden →

De dunnelensformule