Charlotte Hommes (6A) en Merel van Geelen (6D)
11-09-2020
Meneer van Aarle
, 1. Inleiding
a. Aanleiding
Wij hebben dit onderzoek uitgevoerd om de brandpuntsafstand (f) te
bepalen. Deze kan bepaald worden met behulp van de beeldafstand b en
voorwerpsafstand v. Door de brandpuntsafstand te onderzoeken kan de
lenssterkte bepaald worden. Over dit onderzoek is de opstelling en de opzet
bekend. Verder is bekend hoe de proef uitgevoerd moet worden; namelijk
het nemen van een variabele beeld- en voorwerpsafstand en daarmee de
constante waarde van de brandpuntsafstand te bepalen.
b. Theorie
Brandpunten van een bolle lens
Als er een evenwijdige lichtbundel op een bolle lens valt, is de gebroken
lichtbundel convergent. Als de invallende lichtbundel bovendien evenwijdig
aan de hoofdas is, gaan de gebroken lichtstralen naar één punt op de
hoofdas. (Zie afbeelding hiernaast) Dit punt noemen
we het brandpunt van de lens. Het Latijnse woord voor
brandpunt is focus. Daarom wordt het brandpunt met
de hoofdletter F aangeduid. De afstand van het optisch
midden tot F wordt de brandpuntsafstand f genoemd.
De lenzenformule
De brandpuntsafstand f is de afstand tussen het
brandpunt F en het optisch midden.
De voorwerpsafstand v is de afstand tussen
het voorwerpspunt V en het optisch midden.
De beeldafstand b is de afstand tussen het
beeldpunt B en het optisch midden.
(Punten (F, V en B) worden met hoofdletters
aangegeven. Afstanden (f, v en b) worden
met kleine letters aangegeven)
Bij een gegeven brandpuntsafstand hoort een voorwerpspunt en een
bijpassend beeldpunt. De plaats van het beeldpunt kan met behulp van de
constructiestralen geconstrueerd worden. De brandpuntsafstand f kan
echter ook berekend worden als de beeldafstand b en de voorwerpsafstand
v bekend zijn. Dit kan met behulp van de lenzenformule die het verband
1 1 1
tussen f, v en b geeft. = +
f v b
Het is belangrijk dat de eenheden van v,b en f gelijk zijn.
Helling van de (1/v,1/b)-grafiek
Om te bepalen wat de theoretisch verwachtte helling van grafiek en het
theoretisch verwacht snijpunt met de y-as voorstelt, moeten de
lenzenformule omgeschreven worden. De lenzenwet moet omgeschreven
1 1
worden tot =a ∙ + c
b v
1 1 1
= +
f v b