Lens en beeld
Lens en beeld
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Lens en beeld
Open met het herkenbare idee dat een lens licht bundelt en zo een beeld kan vormen. Koppel aan brillen, camera's of een loep.
Lesdoel
Ik kan uitleggen hoe een positieve lens een scherpe afbeelding maakt.
De gebruiker gaf meerdere can-do's. Deze slide neemt het opgegeven lesdoel over als centrale leerdoelzin; de andere doelen worden in de inhoud uitgewerkt.
Welke woorden denk jij bij een positieve lens?
Gebruik de inzendingen om voorkennis op te halen. Verwachte woorden: bolle lens, licht, bundelen, scherp, beeld, camera, bril, loep.
Beeld en beeldpunt
Een beeldpunt is de plek waar lichtstralen van één punt van een voorwerp samenkomen.
Het geheel van alle beeldpunten samen vormt het beeld.
Als de lichtstralen echt samenkomen, ontstaat een scherp beeld.
Benadruk dat elk punt van het voorwerp zijn eigen beeldpunt heeft. Zo wordt een heel voorwerp als geheel afgebeeld.
Wat doet een positieve lens?
Een positieve lens bundelt lichtstralen.
Stralen van één voorwerppunt kunnen achter de lens samenkomen.
Daar ontstaat een beeldpunt.
Alleen op de juiste plaats is het beeld scherp.
Zeg erbij dat 'positieve lens' hetzelfde is als een bolle lens in veel schoolboeken.
Voorwerpsafstand en beeldafstand
De voorwerpsafstand is de afstand van het voorwerp tot het midden van de lens.
De beeldafstand is de afstand van het beeld tot het midden van de lens.
Deze afstanden gebruik je om de plaats van het beeld te beschrijven.
Gebruik consequent dezelfde termen en wijs in een tekening steeds het midden van de lens aan als meetpunt.
Scherp beeld op vaste plek
Bij een bepaalde voorwerpsafstand hoort één beeldafstand.
Zet je een scherm precies daar, dan zie je een scherp beeld.
Staat het scherm te ver of te dichtbij, dan wordt het beeld onscherp.
Hier mag je het idee van een projectiescherm of camerasensor noemen als concrete toepassing.
Wat is een beeldpunt?
Plek waar stralen samenkomen
Afstand tot de lens
Lijn door het midden
Grootte van het beeld
Toetst de kernbegrippen van slides 2-5. Afleiders zijn begrippen uit dezelfde uitleg: afstand, hoofdas/midden en beeldgrootte.
Vul de begrippen in
Een positieve lens bundelt lichtstralen. De voorwerpsafstand is de afstand van het voorwerp tot het midden van de lens. De beeldafstand is de afstand van het beeld tot het midden van de lens.
De zinnen sluiten direct aan op de definities uit slides 3 en 4.
Drie constructiestralen
Om een beeld te construeren gebruik je drie handige stralen vanaf één punt van het voorwerp:
Evenwijdig aan de hoofdas → na de lens door het brandpunt
Door het midden van de lens → gaat rechtdoor
Door het brandpunt voor de lens → na de lens evenwijdig aan de hoofdas
Dit is de verplichte afbeelding met de 3 constructiestralen. Noem dat je in een constructie vaak al aan twee stralen genoeg hebt; de derde is controle.
Beeld construeren
Kies eerst één punt van het voorwerp, meestal de top.
Teken daarna minstens twee constructiestralen.
Waar die stralen elkaar snijden achter de lens, ligt het beeldpunt.
Herhaal dit voor het hele voorwerp: zo vind je het complete beeld.
Maak expliciet dat de top van een pijl vaak wordt gebruikt, omdat je dan de beeldhoogte direct ziet.
Slide heading
Slide text
Afbeelding zonder tekst om ruimte te geven aan een duidelijke constructietekening met voorwerp, lens, hoofdas, brandpunten en de drie stralen.
Welke straal gaat door het midden van de lens rechtdoor?
Middenstraal
Brandstraal
Hoofdasstraal
Beeldstraal
Controleert of leerlingen de drie constructiestralen uit elkaar houden. 'Brandstraal' is een plausibele vergissing.
Vergroting
De vergroting geeft aan hoeveel keer zo groot of klein het beeld is vergeleken met het voorwerp.
vergroting groter dan 1 → beeld is groter
vergroting gelijk aan 1 → even groot
vergroting kleiner dan 1 → beeld is kleiner
Koppel vergroting aan wat leerlingen in de constructietekening zien: grotere of kleinere beeldhoogte.
Hoe vind je het beeldpunt met constructiestralen?
Bespreek dat leerlingen moeten noemen: kies een punt van het voorwerp (vaak de top), teken minstens twee constructiestralen, snijpunt achter de lens is het beeldpunt. Geen exact antwoord nodig.
Maak de constructie compleet
Bij een constructie kies je vaak eerst de top van het voorwerp. Daarna teken je minstens twee constructiestralen. Waar die elkaar snijden achter de lens, ligt het beeldpunt.
Herhaalt de stappen uit slide 7 in de juiste volgorde.
Hoe afstand het beeld verandert
Als de voorwerpsafstand groter wordt, komt het beeld dichter bij de lens te liggen.
Als de voorwerpsafstand kleiner wordt, komt het beeld verder van de lens te liggen.
Daarom verandert de plaats van het beeld als je het voorwerp verplaatst.
Houd het kwalitatief. Voor deze doelgroep is het vooral belangrijk dat leerlingen richting van de verandering begrijpen.
Plaats en grootte van het beeld
Ver weg voorwerp → beeld dichter bij de lens
Dichterbij voorwerp → beeld verder weg
Dichterbij voorwerp → beeld meestal groter
Verder weg voorwerp → beeld meestal kleiner
Dit is de gevraagde afbeelding bij het effect van de voorwerpsafstand. Laat eventueel twee situaties naast elkaar zien.
Vergroting en afstanden
Voor een positieve lens geldt:
vergroting = beeldafstand / voorwerpsafstand
Dus:
grotere beeldafstand geeft grotere vergroting
grotere voorwerpsafstand geeft kleinere vergroting
Noem dat leerlingen de verhouding ook kunnen herkennen in de tekening: een verder weg liggend beeld is vaak hoger.
Van lens naar scherpe afbeelding
Een positieve lens bundelt licht.
Daardoor ontstaan beeldpunten, en samen vormen die een beeld.
Met de constructiestralen vind je waar het beeld komt.
De voorwerpsafstand bepaalt de plaats en de grootte van dat beeld.
Dit is de inhoudelijke landing van de les: hiermee is het centrale lesdoel beantwoord.
Wat gebeurt er als de voorwerpsafstand kleiner wordt?
Beeld dichterbij, kleiner
Beeld verder weg, groter
Beeld dichterbij, groter
Beeld verder weg, kleiner
Toetst de samenhang uit slides 9-12: kleiner voorwerpsafstand geeft grotere beeldafstand en meestal groter beeld.
Vul de regel over vergroting in
De vergroting geeft aan hoe groot of klein het beeld is. Voor een positieve lens geldt: vergroting = beeldafstand / voorwerpsafstand. Een grotere beeldafstand geeft dus een grotere vergroting.
Laat leerlingen de verhouding uit slide 12 koppelen aan de betekenis uit slide 11.
Wat heb jij vandaag geleerd over lenzen?
Reflectievraag zonder goed of fout. Laat leerlingen één inzicht uit de les verwoorden.
Welk deel hielp jou het meest om dit te snappen?
Reflectievraag zonder goed of fout. Bruikbaar om te horen welke uitleg of afbeelding hielp.
Wat vond jij nog lastig aan deze les?
Reflectievraag zonder goed of fout. Geeft de docent zicht op lastige onderdelen zoals constructiestralen of vergroting.
Begrippenlijst
positieve lens - lens die licht bundelt
beeldpunt - punt waar lichtstralen van één voorwerppunt samenkomen
beeld - geheel van alle beeldpunten
voorwerpsafstand - afstand van het voorwerp tot het midden van de lens
beeldafstand - afstand van het beeld tot het midden van de lens
constructiestraal - hulplijn om de plaats van het beeld te tekenen
vergroting - maat voor hoeveel keer zo groot of klein het beeld is
Deze slide heeft geen instructies
