Formule voor concave lenzen

Voordat we de formule voor een concave lens afleiden, is het belangrijk om eerst een aantal regels voor het teken van een concave lens te begrijpen.

Regel voor het teken van een concave lens
- Objectafstand (s)
Als het object zich aan dezelfde kant van de lens bevindt als de richting waaruit de lichtstraal komt, dan objectafstand als positief beoordeeld.
- Beeldafstand (s')
Als een lichtstraal door de schaduw heen gaat, dan schaduwafstand wordt als positief gemarkeerd (reëel beeld). Als het beeld niet door een lichtstraal wordt doorgelaten, dan schaduwafstand negatief teken (virtueel beeld).
- Brandpuntsafstand (f)
Wanneer de lichtstraal door het brandpunt van de lens gaat, dan brandpuntsafstand De lens is gemarkeerd als positief. Omgekeerd, als het brandpunt van de lens niet door de lichtstraal gaat, dan brandpuntsafstand De lens is gemarkeerd als negatief. Het brandpunt van een concave lens wordt hierdoor niet door een lichtstraal doorgelaten. brandpuntsafstand Holle lenzen hebben een negatief gezichtsvermogen.
- Hoogte van het object (h)
Als het object zich boven de as van de concave lens bevindt, dan hoogte van het object positief teken (rechtopstaand object). Omgekeerd, als het object zich onder de as van de concave lens bevindt, dan hoogte van het object minteken (omgekeerd object).
- Schaduwhoogte (h')
Als het beeld zich boven de as van de concave lens bevindt, dan schaduwhoogte positief teken (rechtopstaand beeld). Als het beeld zich onder de as van de concave lens bevindt, dan schaduwhoogte minteken (omgekeerd beeld).
- Beeldvergroting (m)
Als de beeldvergroting > 1 is, dan is de afbeelding groter dan het object. Als de beeldvergroting = 1 is, dan is de afbeelding gelijk aan het object. Als de beeldvergroting < 1 is, dan is de afbeelding kleiner dan het object.
 
Formule voor concave lenzen
Bekijk de afbeelding hieronder. Je ziet twee lichtstralen die op een concave lens afgaan, waarna de lichtstralen door de concave lens worden gebroken.

Ondertiteling :
s = objectafstand, s' = beeldafstand, h = P P' = objecthoogte, h' = Q Q' = beeldhoogte, F₁ en F₂ = brandpunt van een concave lens.

In de lichtbundel P'AS is driehoek P'AP gelijkvormig aan driehoek Q'AQ. Dus:
In de lichtbundel P'BR, driehoek BF₂A is gelijkvormig aan driehoek Q'F₂Q waarbij de afstand AB = hoogte van het object (h) en de afstand F₂A = brandpuntsafstand (f) van de concave lens. Dus:
De linker- en rechterkant van vergelijkingen 1 en 2 zijn gelijk, daarom worden de rechterzijden gelijkgesteld:
Vermenigvuldig beide zijden van de vergelijking met s':
Op basis van de regels van het concave lensteken kan deze formule als volgt worden aangepast: formule voor gebogen spiegels, Als beeldafstand (s') krijgt een negatief teken omdat de schaduw niet door de lichtstraal heen gaat. brandpuntsafstand (f) krijgt ook een negatief teken omdat het brandpunt van de concave lens niet door het licht wordt doorgelaten (vergelijk met de beeldvorming hierboven). In overeenstemming hiermee verandert de formule voor de concave lens hierboven in:
Omschrijving: s = objectafstand, s' = beeldafstand, f = brandpuntsafstand.
Houd altijd rekening met de regel van het teken voor concave lenzen wanneer u deze formule gebruikt om problemen met concave lenzen op te lossen.

Beeldvergroting (m)
Bekijk de afbeelding van de schaduwvorming van het object hierboven. De driehoeken P'AP en Q'AQ zijn gelijkvormig, dus we kunnen de relatie tussen de afstand van het object en de afstand van de schaduw afleiden uit de hoogte van het object en de hoogte van de schaduw:
Deze formule wordt hieronder nogmaals geschreven door m toe te voegen:
Informatie :
m = vergroting van de afbeelding
h = hoogte van het object (positief als het zich boven de as van de concave lens of het rechtopstaande object bevindt)
h' = hoogte van het beeld (positief als het zich boven de as van de concave lens bevindt of als het beeld rechtop staat)
s = objectafstand (positief als het object wordt gepasseerd) inkomende lichtstraal)
s' = beeldafstand (positief als het beeld erdoorheen gaat) lichtstraal of echte afbeelding)
 
Voorbeelden van vragen over concave lenzen
leren voorbeeld van een concave lens zodat je beter begrijpt hoe je de formule voor concave lenzen moet gebruiken.

Oefenvragen over concave lenzen
Doe het Oefenvragen over concave lenzen zodat je beter wordt in het oplossen van problemen met concave lenzen.