[natuurkunde] optica

[Jan van de Velde]

diepte/afstand zie je dankzij het feit dat je met twee ogen kijkt. Nou wordt dat wat ingewikkeld, maar je zou eens kunnen denken aan de lengte van je getekende lichtstralen. Die kun je met wat goniometrie trouwens ook berekenen in plaats van meten.....

En dan deze theorie weer eens even testen met je teiltje.....

[Morzon]

het probleem is juist dat ik niet zie hoe ik dat moet berekenen. (word je nu boos? ?)

[StrangeQuark]

Jan wordt niet zo snel boos.

Maar weet je hoe je moet berekenen onder welke hoek het door het glas heen gaat als je van lucht naar glas gaat onder een hoek van 45 graden? Dat is met die sinussen door elkaar delen. Nou als je weet onder welke hoek de straal door het glas gaat, kan je een driehoek tekenen. Je wilt de lengte van die lichtstraal weten, dus je wilt de schuine zijde van die driehoek weten. Je weet dat de aanliggende zijde 20 cm lang is, dan kan je met de cosinus berekenen hoe lang de schuine zijde moet zijn.

Voor het tweede gedeelte kan je nu uitrekenen met de hoek die je uitgerekend hebt bij het eerste gedeelte uitrekenen hoe het licht verder gaat in het water met een brekingsindex (van 1.35 oid uit mijn hoofd). Dus je weet nu de nieuwe hoek van inval, en de brekingsindexen van beide, en hiermee kan je uitrekenen wat de hoek is van het licht in het water, nu kan je weer hetzelfde doen met de driehoek en de cosinus als in het eerste gedeelte.

Laat maar eens met een tekeningetje zien hoe je het doet.

[Morzon]

a=45 graden

b=26.95 graden

c=b

d=32.12 graden ( brekingsindex van water is 1.33)

ik kan nu die straal tussen b en c uitrekenen = 22,44 cm

daarna kan ik de onderste straal uitrekenen. = 23.61 cm

en nu? ik weet nu wel wat de straal heeft afgelegd, maar weet nog steeds niet hoe diep het lijkt.

[StrangeQuark]

Die straal licht is de afstand die naar jouw oog is afgelegd. Toen jij recht naar beneden keek was het 20+20=40 cm, en via die ingewikkelde weg is het 22,44+23,61=46.05cm. Dus ik zou zeggen dat het 6 cm dieper lijkt. Ik vind het wel logisch klinken dat hoe diep iets lijkt te maken heeft met hoe veel afstand de stralen hebben afgelegd. Of maak ik een denkfout?

[Morzon]

bij a kom ik uit op 27,9 cm onder het bovenoppervlak van het glas en dit klopt.

bij b moet het antwoord zijn: (b) 22,7 cm onder het bovenoppervlak van het glas

dus 6 cm minder diep?

je hebt helemaal gelijk over de afstand die het lichtstraal aflegt:)

[Morzon]

en nog effe een vraag tussendoor.

een convergerende lens met een brandpuntsafstad van 22 cm bevindt zich op 15 cm afstand achter een divergerende lens. Het licht dat op de divergerende lens valt bestaat uit een bundel evenwijdige stralen, en ook de stralen van het uittredende licht dat door beide lenzen is gegaan, lopen evenwijdig. Hoeveel bedraagt de brandpuntsaftand van de divergerende lens.

de evenwijdige stralen die dus eerst door de divergerende lens gaan zullen een virtuele beeld vormen met de brandpuntsaftsand fd. Nu is de voorverpafstand naar de convergerende lens -(fd+15). min teken komt doordat de beel virtueel is. als ik zo door ga en straks fd oplos krijg ik -15-22=-37 terwijl in het antwoorden boek staat 15-22=-7

waar ging ik de fout in?

[Jan van de Velde]

Die straal licht is de afstand die naar jouw oog is afgelegd. Toen jij recht naar beneden keek was het 20+20=40 cm, en via die ingewikkelde weg is het 22,44+23,61=46.05cm. Dus ik zou zeggen dat het 6 cm dieper lijkt. Ik vind het wel logisch klinken dat hoe diep iets lijkt te maken heeft met hoe veel afstand de stralen hebben afgelegd. Of maak ik een denkfout?

Ja, gewaardeerde collega, je maakt een denkfout

De afstand die de werkelijke lichtstralen (schuin) afleggen is bijvoorbeeld 46 cm. Die leggen ze echter af onder een steilere hoek dan jouw ogen denken. Jouw ogen zien dus een afstand van 46 cm tot de bodem, maar onder een vlakkere hoek, (45°)waardoor het lijkt of die bodem omhoog is gekomen. Het werkelijke verhaal is nog een tikje ingewikkelder, omdat je diepte ziet met twee ogen, zodat de lichtstralen die uit één punt op de bodem naar twee uit elkaar staande ogen moeten niet alleen in de x-y richtingen schuin gaan, maar ook nog eens in de z-richting. De bodem zal dus nóg ietsje minder diep lijken dan volgens bovenstaande berekening. Maar in die berekening heb ik even geen zin met uw welnemen

[StrangeQuark]

Mijn welnemen heeft u.

[Jan van de Velde]

en nog effe een vraag tussendoor.

een convergerende lens met een brandpuntsafstad van 22 cm bevindt zich op 15 cm afstand achter een divergerende lens. Het licht dat op de divergerende lens valt bestaat uit een bundel evenwijdige stralen, en ook de stralen van het uittredende licht dat door beide lenzen is gegaan, lopen evenwijdig. Hoeveel bedraagt de brandpuntsaftand van de divergerende lens.

de evenwijdige stralen die dus eerst door de divergerende lens gaan zullen een virtuele beeld vormen met de brandpuntsaftsand fd.  Nu is de voorverpafstand naar de convergerende lens -(fd+15). min teken komt doordat de beel virtueel is. als ik zo door ga en straks fd oplos krijg ik -15-22=-37 terwijl in het antwoorden boek staat 15-22=-7  

waar ging ik de fout in?

Door niet even een tekeningetje te maken......

en in plaats daarvan met halfbegrepen formules te gaan werken (dat "halfbegrepen" is niet denigrerend naar Morzon bedoeld, je hebt veel ervaring nodig om formules zo te "zien" dat je ook "ziet" wat ze doen....)





Om dat van die evenwijdige bundel voor en na de set voor elkaar te krijgen zie je dat de brandpunten zullen moeten samenvallen. En dan zie je vanzelf waar je formule misgaat.

(de brandpuntsafstand van een divergerende lens is per definitie zelf al negatief namelijk.........) )

sleep indien nadenken vruchteloos blijft met muis tussen smileys.....

[Morzon]

hey ik heb een toets vraagje gemaakt, en vroeg me af of het NU goed is:)

vraag luidt:

Het Young dubbelspleet-experiment wordt uitgevoerd met een lichtbron met twee golflengtes. Een van de golflengtes is 436 nm. Een scherm staat op 3 m afstand van de spleet met een spleetbreedte d= 1 mm.

a)bereken de streepafstand p.

b)een plaatje met een brekingsindex van 1,5 en een dikte t wordt voor een van de spleten gehouden. Het nulde orde maximum komt nu terecht op de plek waar eerst het 10e orde maximum zat. Bereken de dikte t.

c) Het plaatje wordt weer weggehaald. Van licht met onbekende golflengte valt het derde maximum samen met het 4e minimum van het 436nm-interferentie-patroon. Bereken de andere golflengte.

a)

= 436 *10 ^-9 m

L = 3 m

d= 1.0*10^-3 m

p/l =tan(a) daar a heel klein is , is p= l*a

d sin (a)=m

daar a heel klein is en in radialen dan is sin a gelijk aan a dus a=m /d

p=l*1* /d =1,3 mm



b)

dat het nulde orde nu bij de 10e orde zit heb ik niks aan denk ik.

dus: nt-t=mgreek028.gif

n=1,5

m=10

dus t=10* /(1,5-1)=8.72 micro meter

c)

3* (onbekende)=(4+0.5)*

(onbekende)=(4+0.5)* /3=654 nm

als ik het goed heb, heb ik van de 7 vragen alles goed, en heb ik een 4! en dan nog 9 vragen:)

[jelix]

Vraag c is dan niet goed.

3e maximum van onbekende lambda valt samen met 4e minimum van die 436 nm, dus:

d*sin(theta)=3*(lambda_onbekend)

d*sin(theta)=(m+0,5)*436*10^-9

Let op dat m+0.5= 3.5!!!. Goed de vraag lezen en begrijpen dat die 4e minimum overeenkomt met 3.5!.

Combineer je die 2 vergelijkingen dan krijg je:

3*(lambda_onbekend)=3.5*436*10^-9

lambda_onbekend=(3.5*436*10^-9)/3= 509 nm