Hoe werkt een loep

Inleiding

In Kijken met een loep kun je lezen hoe je een positieve lens kunt gebruiken als loep. In het kort wordt uitgelegd hoe je daarmee het beeld op je netvlies groter kunt maken dan wanneer we kijken met het blote oog. In dit artikel wordt uitvoeriger ingegaan op de werking van de loep. Na afloop zul je begrijpen hoe je de loep optimaal kunt gebruiken. Om dit artikel te kunnen volgen moet je wel weten hoe je een beeldconstructie uitvoert bij lenzen.

Constructie virtueel beeld

Bij een loep gaat het om het virtuele beeld. Het voorwerp moet zich dan tussen het brandpunt en de loep bevinden. In de volgende tekening is te zien hoe je dit beeld met een constructie kunt vinden. In de constructie is gebruik gemaakt van de lichtstraal door het midden van de lens (deze gaat rechtdoor) en de lichtstraal loodrecht op de lens (deze gaat door het brandpunt). Het snijpunt van deze twee is het beeldpunt, in dit geval dus virtueel.

Figuur 1: Constructie virtueel beeld

Je kunt dit beeldpunt ook vinden met een berekening, klik daarvoor op de onderstaande balk.

 Gezichtshoek

Om het complete virtuele beeld te zien moet je dóór de loep kijken. Kunst is nu om ervoor te zorgen dat de gezichtshoek waarmee je mét loep naar het virtuele beeld kijkt groter is dan de maximale gezichtshoek zónder loep.

Wil je weten wat met gezichtshoek wordt bedoeld, klik dan op onderstaande balk
  

De figuur hieronder laat zo’n gunstige situatie zien. In beide tekeningen is de lichtbundel getekend die vanuit het bovenste puntje van het voorwerp op de pupil van het oog valt. Bij de loep lijkt voor het oog die bundel te komen uit het bovenste puntje van het virtuele beeld.

Figuur 4: Hoe een loep de gezichtshoek kan vergroten

Analyse van de constructies

In de tekening zonder loep kun je zien dat de gezichtshoek α maximaal is als het voorwerp in het nabijheidspunt staat. In de tekening met loep zie je dat de gezichtshoek β waaronder het virtuele beeld wordt gezien, groter is dan α. Aan de tekening met loep kun je bovendien zien dat er drie manieren zijn om de gezichtshoek β nóg groter te krijgen.

1. Ga met je oog dichter op de loep zitten. Dit gaat goed tot het nabijheidspunt van het oog de plaats van het virtuele beeld bereikt. Vanaf dan zie je het beeld onscherp.
2. Vergroot de afstand tussen loep en voorwerp. Aan de constructietekening kun je zien dat in dat geval het virtuele beeldpunt verder naar linksboven verschuift (langs de constructiestraal door het brandpunt) met een grotere hoek β als gevolg.
3. Neem een sterkere loep. De brandpunten liggen dan dichter bij de loep. Uit de constructietekening blijkt dat het virtuele beeldpunt dan weer naar linksboven verschuift (nu langs de constructiestraal door het midden van de lens) met een grotere hoek  β als gevolg.       

Aan de constructietekening kun je ook zien dat de gezichtshoek β maximaal is als je het voorwerp in het brandpunt van de loep plaatst. Het voordeel is dan tevens dat je met een ongeaccommodeerd oog kunt kijken. Het virtuele beeld bevindt zich dan immers in het oneindige. Ander voordeel is dat de afstand tussen oog en loep er niet meer toe doet want de lichtbundel die dan in je oog valt is altijd evenwijdig vanuit dezelfde richting. Deze meest gunstige situatie is in de volgende figuur getekend.

Figuur 5: Meest gunstige manier om de loep te gebruiken

Samengevat

• Bij het gebruik van een loep bereik je het beste resultaat door de loep op brandpuntsafstand van het voorwerp te houden.
• De hoekvergroting is dan optimaal, je kunt met ongeaccommodeerd oog kijken en de afstand van loep tot je oog doet er niet meer toe.
• Wil je proefjes doen over de loep, ga dan naar: Je eigen loep maken