Lenzen

Om terug of verder te gaan binnen de lessenreeks van perceptie, klik op de pijl van het uitklapmenu onderaan deze bijles en kies de les van jouw keuze.

Hoe kun je met een lens een scherp beeld maken?

Toepassingen van bolle stukken glas vind je overal: in camera's, in beamers, je ogen, ..... Steeds wordt er een beeld gevormd door de invallende lichtstralen van een voorwerp: één punt van het voorwerp weerkaatst licht in alle richtingen. Dat licht wordt gedeeltelijk opgevangen door de lens, gebroken en gebundeld naar één punt: we noemen dat het beeldpunt. Uit alle beeldpunten wordt een scherpe afbeelding opgebouwd: op een chip in je camera, op het scherm van een beamer of op het netvlies in je ogen.

Om de verschillende afstanden te berekenen maak je gebruik van de lenzenformule:

>

De vergroting kun je uitrekenen met:

>

De sterkte van een lens kun je berekenen met:

>

Je weet misschien al dat je het apparaat dat je gebruikt eerst scherp moet stellen voor je zo'n scherp beeld kunt zien. Bij een beamer draai je daarvoor aan de lens aan de voorkant.

Waarom moet je die lens verplaatsen voor je een scherp beeld ziet?

In figuur 1 zie je dat wanneer je zou kijken naar het beeld op een afstand die kleiner is dan beeldafstand b, dat de lichtstralen dan nog niet samenkomen in één punt. Dat betekent dat het beeld niet scherp is.

De plaats van het beeld en ook de vergroting worden bepaald door de sterkte van de lens én door de afstand van het voorwerp tot de lens. Zie je waar een horizontaal binnenkomende lichtstraal, die door de lens wordt afgebogen, de hoofdas snijdt? We noemen dat punt het brandpunt van een lens.

Je ziet dat de afstand van voorwerp tot lens bepaalt waar het beeld terechtkomt. Bij een beamer wordt die beeldsafstand bepaald door de ruimte waar je projecteert: de afstand van lens tot scherm. Scherpstellen kan dus alleen door v te veranderen. Dat doe je door aan de lens te draaien en hem zo een beetje in- of uit te schuiven. Meestal kun je ook de brandpuntsafstand van een lens veranderen door aan een tweede ring te draaien. Zo'n lens heet een zoomlens.

De kleurenbeamer

Hoe werkt het afbeelden van een plaatje met een beamer? In figuur 2 zie je hoe een LCD-beamer - LCD staat voor Liquid Crystal Display - er van binnen uitziet.

Het witte licht van de lamp van de beamer gaat naar een lens om het licht te bundelen. Het licht dat de lamp naar achteren uitstraalt gaat ook door die lens, na weerkaatsing door een holle spiegel. De dichroïtische spiegel 1 splitst het witte licht in rood en blauw-groen. Het rode licht gaat verder naar LCD2 die het rode deel van het beeld levert. De tweede dichroïtische spiegel splitst het blauwe en het groene licht dat verder gaat naar LCD1 en LCD3. Deze twee LCD's leveren het beeld voor de andere twee kleuren. In het prisma worden alle kleuren weer samengevoegd en de projectielens zorgt voor een scherp beeld op het scherm.

Voor de projectielens is het rode voorwerp de LCD2. Voor de voorwerpsafstand moet je dus de afstand meten vanaf de LCD2 via de weerkaatsing in het prisma tot het midden van de projectielens. Voor de twee andere kleuren meet je dat ook zo. De voorwerpsafstand voor de andere twee kleuren moet natuurlijk hetzelfde zijn om van alledrie de kleuren een scherp beeld op het scherm te kunnen krijgen.

Een beamer is heel handig op plaatsen waar het plaatsen van een groot televisiescherm geen optie is. Je kunt hiermee dan een beeld heel groot projecteren op een scherm of een wand.