Optica en optisch waarnemen - tentamen 26 maart 2018 antwoorden
67 views 0 purchase
Course
Optica en optisch waarnemen (X_420214)
Institution
Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
Antwoorden van tentamen Optica en Optisch waarnemen (X_) 26 maart 2018. Dit tentamen is uitgewerkt aan de hand van het college over dit tentamen van Stefan de Witte. Disclaimer: Deze uitwerking is niet gecontroleerd door docenten.
Tentamen Optica en Optisch Waarnemen – 26 maart
2018
1. Context
(a) Het stralenkarakter van licht kan worden aangetoond door het licht wat met rechte lijnen
door een raam valt, door het gebruik van de camera obscura en door het gebruik van lasers
(b) Een virtueel beeld treedt op wanneer de uitgaande stralen van een punt op het object
elkaar nooit ergens kruisen maar achterwaarts kunnen worden gevolgd tot één punt. Het
virtuele brandpunt zit aan dezelfde kant van de lens als het virtueel beeld. Een reëel
brandpunt kan aan beide kanten van de lens liggen en er kan wel een duidelijk punt
aangegeven worden bij uitgaande stralen.
(c) Het verschil tussen Fresnel en Fraunhofer diffractie is in de afgelopen colleges veel aan
π D2
bod gekomen: Fraunhofer is het geval waarbij je de aanname kunt maken dat z ≫ ,
λ
waardoor de diffractie-integraal een Fourier transformatie wordt. Fresnel diffractie is de
situatie waarin je die aanname niet kunt maken (omdat z te klein is).
(d) Fasesnelheid is de snelheid van de draaggolf, de groepssnelheid is de snelheid van de
puls, die bestaat uit meerdere golven. Als er medium met dispersie is, is de groepssnelheid
niet gelijk aan de fasesnelheid. In vacuüm zijn fasesnelheid en groepssnelheid gelijk. Hierbij
de formule:
vφ
v g=
ω dn
1+
n dω
(e) Chromatische aberratie wordt veroorzaakt door dispersie. Omdat het lensmateriaal voor
elke golflengte een verschillende brekingsindex heeft, zal de lens voor elke golflengte een
verschillende brandpuntsafstand hebben. Golven met een andere golflengte hebben
verschillende focuspunten door verschillende brekingsindices.
Onder sferische aberratie wordt in de geometrische optica verstaan de afbeeldingsfout van
een lens, een spiegel of een lenzenstelsel, die wordt veroorzaakt doordat bij een zuivere
, bolvorm parallelle lichtstralen die op verschillende afstanden van de optische as
binnenvallen, niet in hetzelfde brandpunt samenvallen. Als stralen meer aan het uiteinde
van de lens vallen, dan worden de stralen sterker gebogen, waardoor de brandpuntsafstand
korter wordt. Hierdoor is er geen duidelijk focuspunt.
2. Licht in transparante media
= 500 nm = 500 * 10-9 m
ntransp = 1,50
nlucht = 1,00
(a)
λ0
k =k 0 n en λ=
n
De golflengte voor: 0 = 500 nm
De golflengte na: = 0/n = 500 nm/1,5 n = 500 nm/n = 500 nm/1,5 1,5 333 nm
(b)
(Deel 1) Dispersie: Hoe kleiner de golflengte, hoe meer breking.
dn dn
>0 < 0
dω dλ
De golflengte is in dit geval langer dan het eerste geval, 1 (= 500 nm) < 2 (= 600 nm), dus
des te minder breking.
(Deel 2) Vervolgens hoek van inval = hoek van weerkaatsing (let op: onder de brewster hoek
geen reflectie).
(Deel 3) Dezelfde benadering als deel 1.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller wjj96. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.82. You're not tied to anything after your purchase.
