1 De flesloep
Soms zijn letters te klein om ze goed te kunnen lezen. Met een fles water is dit probleem vaak al op te lossen.
- Zoek een lege gladde doorzichtige fles en vul die met water
- Leg de fles op de tekst met kleine letters
- Kijk door de fles naar de tekst
- Zie daar het resultaat. Is je probleem nu opgelost?
Figuur 1: De flesloep
Nu kun je gaan experimenteren:
- Wat zie je als je met je hoofd dichter op de fles gaat zitten?
- Hou de fles wat verder van de tekst. Wat zie je als de afstand steeds groter maakt?
- Maak de afstand tussen fles en tekst zo groot dat je de tekst in het midden nog net goed kunt lezen. Wat merk je nu als je met je hoofd de fles nadert?
- Neem eens een bredere of smallere fles. Is er verschil in wat je ziet?
Vergelijk jouw waarnemingen met de waarnemingen die hier staan.
1. Je ziet de letters iets groter en dus beter totdat je zo dichtbij bent dat de beelden onscherp worden.
2. De letters worden groter.
3. De beelden blijven nu scherp ongeacht de afstand van je hoofd tot de fles.
4. De vergroting bij een bredere fles is minder.
Vragen
a. Kun je verklaren waarom de fles als loep de letters hoofdzakelijk in horizontale richting vergroot?
b. Kun je de waarnemingen in de vier experimenten verklaren?
Vergelijk jouw antwoorden met de antwoorden die hier staan.
a. Dat bij de flesloep de vergroting hoofdzakelijk in een richting plaatsvindt heeft te maken met de vorm van de fles.
Bij een gewone loep is de bolle vorm van het oppervlak verantwoordelijk voor de vergrotende werking. Welnu, het oppervlak van een fles is door zijn cilindrische vorm slechts in één richting gekromd. Dus de vergroting vindt dan ook maar in één richting plaats.
b. Hieronder volgt een korte verklaring van de waarnemingen bij de vier experimenten.
Ga voor een uitgebreidere verklaring naar: Hoe werkt een loep
1. Dichter bij de loep zie je het virtuele beeld onder een grotere gezichtshoek. Daardoor wordt het beeld op het netvlies groter. Op een gegeven moment ligt het virtuele beeld dichter bij het oog dan het nabijheidspunt. Het netvliesbeeld wordt dan onscherp
2. Bij een grotere afstand tussen loep en tekst wordt het virtuele beeld verder van de loep gevormd en met een zodanige grootte dat de gezichtshoek groter wordt (dat zie je het best aan een constructietekening) . Daardoor wordt het beeld op het netvlies groter.
3. Je ziet de tekst nog net goed. Bij een iets grotere afstand tussen loep en tekst niet meer. Dat betekent dat de tekst zich in het brandpunt van de loep bevindt. Het virtuele beeld staat oneindig ver weg. De lichtbundels vallen evenwijdig in je oog onder een richting die niet meer afhangt van de afstand tussen oog en loep.
4. Bij een bredere fles is de kromming van het oppervlak minder groot dus is de lenswerking zwakker.
Opmerking:
De effecten die je waarneemt bij de experimenten 1, 2 en 3 zie je beter als je dat doet met een echte loep. Het effect van experiment 4 zie je het best als je een echte loep vervangt door een loep met een grotere brandpuntsafstand
2 De druppelloep
Het nadeel van de flesloep uit proef 1 is dat hij in één richting vergroot. Met een paar eenvoudige middelen kun je een loep maken die dat beter doet. Het enige nadeel is dat hij een beetje klein is. Hier volgt de instructie.
- Knip in een stuk karton een rond gat met een doorsnede van ongeveer 8 cm
- Plak een stuk stug plastic over het gat
- Leg het karton op een blad papier met tekst en kijk door het plastic naar de tekst
- Breng een druppel water aan op het plastic (misschien heb je een druppelaar of injectiespuit, maar het kan ook door een rietje in een glas water te stoppen die je bovenaan afsluit met je duim. Vervolgens druppel je het water op het plastic door je duim even van het rietje af te halen)
Figuur 2: De druppelloep
Kijk nu door de druppel naar de onderliggende tekst. Wat zie je?
Probeer te onderzoeken ( en te verklaren) wat de invloed is van:
- De afstand tussen je hoofd en de loep
- De afstand van de druppel tot de letters
- De grootte van de druppel
- Een andere doorzichtige vloeistof dan water
Hieronder staat wat je krijgt te zien en een korte verklaring van de waarnemingen bij de vier experimenten.
Ga voor een uitgebreidere verklaring naar: Hoe werkt een loep
Vergelijk jouw waarnemingen met de waarnemingen die hier staan
1. Als je met je hoofd richting loep gaat worden de letters iets groter en zie je dus beter. Dit komt doordat de gezichtshoek waaronder je het virtuele beeld ziet groter wordt. En daarmee wordt het beeld op het netvlies ook groter. Dit gaat goed totdat je te dichtbij komt. De letters worden dan onscherp waargenomen. En dat komt doordat het virtuele beeld zich dan dichter bij het oog bevindt dan het nabijheidspunt.
2. Bij een grotere afstand tussen druppel en tekst wordt het virtuele beeld verder van de loep gevormd en met een zodanige grootte dat het onder een grotere gezichtshoek wordt waargenomen (dat zie je het best aan een constructietekening). Het netvliesbeeld wordt dan ook groter.
3. Bij een grotere druppel wordt de loep groter en wordt dus meer tekst vergroot. Daar staat tegenover dat de druppel platter wordt met een minder gebold oppervlak. Daardoor zal de vergrotende werking keiner worden.
4. De vergroting kan kleiner, groter of gelijk zijn.
De convergerende werking van een positieve lens is als volgt te verklaren:
het oppervlak van een lens is zodanig gekromd dat elke lichtstraal uit de bundel in de juiste mate gebroken wordt aan het oppervlak van de lens.
Welnu, de mate van breking hangt af van de soort stof waaruit de lens bestaat. Een stof met een sterkere breking zal een sterkere lenswerking veroorzaken.
