Optica: rechtlijnige voortplanting, breking en beeldvorming
Bij optica bepaal je hoe licht zich door stoffen beweegt en hoe een beeld ontstaat. Met die kennis reken je af op hoeken, lichtbundels en lenzen in het examen.
Licht reist in een stof in rechte lijnen. Daarom kun je met een lichtbundel driehoeken tekenen en met hoeken en lengten rekenen.
Bij de overgang van de ene stof naar de andere verandert de richting van het licht. Dit heet breking. Licht dat van lucht naar glas gaat, breekt naar de normaal toe. Licht dat van glas naar lucht gaat, breekt juist van de normaal af.
Een bolle lens laat evenwijdige lichtstralen samenkomen in het brandpunt. Een voorwerp buiten de brandpuntsafstand geeft een beeld. De plaats en de grootte van dat beeld hangen af van de afstand van het voorwerp tot de lens.
Bij een rekenvraag over hoeken in een figuur helpt het om eerst de rechthoekige driehoek te zoeken. Daarna kies je de juiste goniometrische verhouding bij de gegeven hoek.
Onthoud
Licht reist in een stof rechtlijnig, zodat je met driehoeken kunt rekenen.
Bij de overgang naar een andere stof breekt licht naar of van de normaal af.
Een bolle lens laat evenwijdige stralen samenkomen in het brandpunt.
De ligging van een beeld hangt af van de afstand van het voorwerp tot de lens.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
In de tekst staat dat de kegel een tophoek van 77 graden heeft en een hoogte van 1,0 · 10² km. Bereken de straal van het cirkelvormige gebied op het aardoppervlak.
- 1
De tophoek is 77 graden, dus de helft daarvan is 38,5 graden.
Veelgemaakte fouten
Je gebruikt de volledige tophoek in de tangens, terwijl je de helft van de tophoek moet nemen.
Je verwart de zijden van de driehoek, dus kies eerst welke zijde overstaat en welke aanligt bij de hoek.
Je vergeet bij het antwoord te kijken naar de gevraagde grootheid, zoals de diameter in plaats van de straal.
Snel checken
Een lichtstraal gaat van lucht schuin het water in. Wat gebeurt er met de hoek ten opzichte van de normaal?
Een voorwerp staat op een afstand van twee keer de brandpuntsafstand voor een bolle lens. Welk beeld ontstaat er?