De eenvoudige loep: hoekvergroting

1 · Voorspel

Bij een eenvoudige loep, gebruikt met een ontspannen oog, staat het voorwerp precies in het brandpunt van de lens. Geeft een lens met kortere brandpuntsafstand een hogere of lagere hoekvergroting?

• Een kortere brandpuntsafstand geeft een lagere vergroting.
• De vergroting hangt niet af van de brandpuntsafstand van de lens.
• Hoger — een kortere brandpuntsafstand laat je veel dichter bij het object komen dan het nabijheidspunt van het blote oog zou toestaan, wat een grotere schijnbare hoekgrootte oplevert.

2 · Opstelling

1. Open de voorinstelling simple-magnifier en druk op Herstel. Het voorwerp staat precies in het brandpunt van de lens (kijken met een ontspannen oog, virtueel beeld op oneindig).
2. Zet de aflezing van de hoekvergroting aan.
3. Stel voor elke meting de brandpuntsafstand van de lens in en noteer de resulterende hoekvergroting.

3 · Verzamel gegevens

Zet voor je drie metingen M (y-as) uit tegen 1/f (x-as). Is de lijn recht en door de oorsprong?

4 · Analyseer

1. Reken voor één meting M = N/f uit met de standaard nabijheidspuntsafstand N = 25 cm. Vergelijk met de tabel.
2. Leg uit waarom een kortere brandpuntsafstand een hogere vergroting geeft: het laat het ontspannen oog het object van veel dichterbij bekijken dan zijn eigen nabijheidspunt van het blote oog ooit zou toestaan, waardoor het object een veel grotere hoek inneemt.

5 · Verdiep

1. Loepen met een zeer korte brandpuntsafstand (hoge M) hebben ook een zeer korte werkafstand (het voorwerp raakt de lens bijna), wat na een bepaalde vergroting onpraktisch wordt. Leg uit waarom juweliersloupen en eenvoudige handvergroters zelden boven ongeveer 10×–20× uitkomen.
2. Voor een veel hogere vergroting dan één eenvoudige lens praktisch kan bereiken, schakelen optische ontwerpers over op samengestelde systemen (zoals het compound-microscope-experiment). Leg uit waarom het aaneenschakelen van twee fasen met matige vergroting, in plaats van het gebruiken van één lens met extreem korte brandpuntsafstand, de praktische oplossing is.

De natuurkunde achter dit experiment

← Terug naar experiment

138 gratis printbare labwerkbladen voor natuurkunde