Een lens als loep

1 · Voorspel

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

2 · Opstelling

  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.

3 · Verzamel gegevens

Voorwerpsafstand d_o (cm)Beeldafstand d_i (cm)Vergroting m
4.00
6.00
8.00

Zet voor je drie metingen de vergroting m (y-as) uit tegen de voorwerpsafstand d_o (x-as). Groeit m wanneer d_o naar nul krimpt?

4 · Analyseer

  1. 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.
  2. 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.

5 · Verdiep

  1. 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).
  2. 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.

De natuurkunde achter dit experiment

Vergroting van virtueel beeld

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.

← Terug naar experiment

Optica

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde