Icon up Overzicht

Examenbijles Lenzen van Huygens (HAVO 2006)

Onderwerp: Licht, Optica (licht en lenzen) (havo)

Examenopgave HAVO natuurkunde 12 2006 tijdvak I: opgave 3

Dit is een uitgebreide uitwerking van de genoemde examensom, voorzien van achtergrondinformatie en een stukje verdieping in de stof. Ben je alleen geïnteresseerd in de antwoorden klik dan hier voor de basisuitwerking. Je kunt ook links in de kantlijn op de juiste opgave klikken.

Onderzoek zelf de invloed van de kromtestraal op de breking bij een lens met behulp van deze simulatie.
Daarbij kun je ook de rol van de brekingsindex bekijken en wordt duidelijk dat één lens niet één brandpunt heeft. De gebroken straal gaat niet door één punt.

Opgave

Constantijn Huygens was zeer bedreven in het slijpen van lenzen met een grote brandpuntsafstand
In figuur 1 zijn twee lenzen (A en B) getekend. De lenzen hebben verschillende brandpuntsafstanden.

figuur 1

a) Leg uit welke lens, A of B, de grootste brandpuntsafstand heeft.

Lees onderstaande tekst.

 

naar: De Huygenscollectie, een uitgave van Museum Boerhaave te Leiden.

Licht dat van één punt van Jupiter komt, mag als evenwijdig worden beschouwd omdat Jupiter zeer ver weg ligt.
In figuur 2 zijn schematisch de lens, de hoofdas, het brandpunt F en de plaats van het brandvlak aangegeven. In de figuur zijn drie evenwijdige lichtstralen getekend die van de onderkant van Jupiter komen. De hoek waaronder deze lichtstralen op de lens vallen, is voor de duidelijkheid groter getekend dan deze in werkelijkheid is.

figuur 2

b) Teken in figuur 2 het verdere verloop van de drie lichtstralen.

Het beeld van Jupiter wordt in het brandvlak van de lens gevormd.

c) Toon dit aan met behulp van de lenzenformule.

Voor de lineaire vergroting geldt in deze situatie: N = f/v.
De afstand van de aarde tot Jupiter is 7,0·1011 m. De diameter van het cirkelvormige beeld van Jupiter dat Christiaan Huygens waarnam, was 0,78 cm. De brandpuntsafstand van de lens die hij gebruikte, was 38 m.

d) Bereken met behulp van deze gegevens de diameter van Jupiter.

Constantijn Huygens deed, voor het bestuderen van planeten, veel moeite om lenzen te maken met een zo groot mogelijke brandpuntsafstand.

e) Leg met behulp van de bovengenoemde formule uit wat het voordeel is van lenzen met een grote brandpuntsafstand.

Aanwijzingen

Open de aanwijzing bij de vraag van jouw keuze.

Uitwerkingen

Open de uitwerking van jouw keuze.