Optica - breking
 

Vraag:

Gegeven een doorzichtige bol, met ribben van 5 cm, en een brekingsindex van 1.33. Nu zet je met viltstift een punt aan 1 kant van het blok en bekijkt de bol precies aan de andere kant van het punt. Er wordt gevraagd naar de afstand van het beeld dat je ziet. Je ziet een vergroting, maar nu wil ik dit netjes op papier kunnen verklaren door de route van de lichtstralen te construeren, maar ik ben in de war hoe ik de inkomende lichtstralen moet tekenen. Komen ze recht op de bol? Dan gaan ze ook verder recht door de bol? Lopen ze schuin? En onder welke hoek?


TNX!!

blok moet bol zijn.

Ik neem aan gewoon loodrecht op het oppervlak waar de stip getekent is?

Dat lijkt mij ook ,maar hoe breekt hij dan verder? Je ziet een vergrote afbeelding.

Naja als de lichtstraal loodrecht op het blokje staat is de hoek van inval 0 graden, dus de hoek van breking ook. Dus de lichtstraal gaat gewoon rechtdoor..

In theorie ga je inderdaad gewoon niets anders zien (lichtstraal gaat inderdaad rechtdoor en doordat een stip ideaal geen afmetingen heeft (0 dimensies), kan dat ook niet vergroot worden).

In de praktijk gaat een stip wel afmetingen hebben, dus ook vergroot kunnen worden (dat is te modelleren door een stip voor te stellen als een cirkeltje en daarvan het beeld te bepalen). Maar goed, ik heb zelf nooit optica gehad.

Ik ben er na lang ploeteren eindelijk uit. De clue is dat je de stralen die op de bol afkomen inderdaad parallel tekenen. Hiermee wordt de zogenoemde ' voorwerpsafstand' (van lichtbron naar optisch vlak) oneindig groot. Neem je de lensformule:

1/v + 1/b = 1/f
(v=voorwerpsafstand, b=beeldafstand, f=brandpuntafstand)

1/v gaat naar 0. 1/b wordt dus gelijk aan 1/f

De breking van een bol oppervlak bereken je met de formule (n1/v + n2/b = (n2-n1)/(straal bol)) en op die manier vind je de brandpuntsafstand, wat gelijk is aan b.

Mocht iemand interesse hebben in de volledige uitwerking, kan ik hem wel netjes uitwerken/tekenen.

Bedankt voor jullie reacties!