sciencetalk

Met een vergrootglas kun je licht bundelen. Als je een vergrootglas voor een lamp houd heb je plaatselijk meer licht. Wel houdt het in dat je op andere plekken minder licht hebt. Netto heb je dan even veel licht.

Maar...

Vandaag heb ik een tomaat in het midden van een ronde vissenkom geplaatst. Deze kom werkt als vergrootglas en de tomaat ziet er 20% groter uit onafhankelijk van de richting waar je vandaan kijkt. Wat gebeurt er als je een lamp van 100 watt in een vissenkom plaats. Die lamp ziet er dan ook 20% groter uit en en geeft dus even veel licht als een 120 watt-lamp. Je hebt niet zomaar 20% extra fotonen. Dus waar zit mijn denkfout?

De vergroting van de schijnbare grootte van de lamp in de vissenkom betekent niet dat de lamp meer licht uitstraalt. Het lijkt alleen groter. De totale hoeveelheid licht blijft 100 watt, ongeacht hoe de lamp eruitziet door de lens van de vissenkom. Dus er is geen extra energie of extra fotonen—alleen een optische illusie van een grotere lamp.

De (schijnbare) helderheid per oppervlakte-elementje is lager voor de lamp in de kom, netto krijg je precies evenveel licht - afgezien van wat absorptie door het water en het glas van de kom.

Mijn tomaat zag er in de vissenkom even helder uit als buiten de vissenkom. Hij zou er 20% zwakker uit moeten zien. Mijn enige verklaring is dat de wissenkom het diffuse buitenlicht 20% bundelt. Wel is het waarnemen lastig omdat 20% meer of minder licht niet goed te zien is.