[natuurkunde] parabolische spiegel, en lens

pp2241

hallo,

voor mijn profielwerkstuk probeer ik een zonnenoven te maken voor op een Indonesisch eiland. nu kwam ik op het idee om een parabolische spiegel te gebruiken, omdat een parabool makkelijk en goedkoop is te maken (bv door een paraplu). maar ik vraag me af waarom, als ze al het invallende licht naar 1 punt afbuigen, je toch een beeld in de spiegel ziet van andere plekken dan dat ene brandpunt? zou je op alle andere plekken niet zwart zien omdat al het licht alleen in dat ene punt komt?

vroeg ik me af of het makkelijk, en goedkoop mogelijk is om een (parabolische) lens te maken om het licht van de zon zonder de spiegel te verplaatsen altijd op de spiegel gefocust blijft.

Jan van de Velde

pp2241 schreef: ↑za 16 nov 2013, 13:55
..//.. als ze al het invallende licht naar 1 punt afbuigen, ..//..

Dat is een misvatting. Een parabolische spiegel weerkaatst wél alle licht van een evenwijdige bundel, die bovendien evenwijdig aan de as van de parabool invalt, naar het brandpunt van de parabool.

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Jan van de Velde

http://users.dickins...sod/focalpoint/

eenvoudig appletje om te tonen dat stralen van evenwijdige bundels die NIET evenwijdig aan de parabool-as invallen ook geen brandpunt geven. (schuif met de "slope" knop, en ook met de weerkaatsingspunten)

pp2241

Een parabolische spiegel weerkaatst wél alle licht van een evenwijdige bundel, die bovendien evenwijdig aan de as van de parabool invalt, naar het brandpunt van de parabool.

bij een toepassing dicht rond de evenaar, en vanwege het gebruik van een perfecte spiegel, en een vacuüm voor de lichtstralen, ga ik ervan uit dat de stralen van de zon als evenwijdig beschouwd mogen worden.

verder zag ik in tegenstelling tot jou applet hier: http://physics.bu.edu/~duffy/java/Opticsa1.html dat er bij evenwijdige stralen niet evenwijdig aan de parabool-as el wel een 'lijn is waarover het brandpunt blijft bewegen.

Jan van de Velde

pp2241 schreef: ↑zo 17 nov 2013, 01:24
bij een toepassing dicht rond de evenaar, en vanwege het gebruik van een perfecte spiegel, en een vacuüm voor de lichtstralen, ga ik ervan uit dat de stralen van de zon als evenwijdig beschouwd mogen worden.

Daar heeft die evenaar niks mee te maken. Omdat de zon zover weg staat kun je elke bundel zonlicht, óók op de noordpool, als evenwijdig beschouwen. Maar het gaat erom of die bundel dan ook evenwijdig aan de hoofdas van je parabool invalt. Kwestie van je hoofdas naar de zon richten.

dat appletje van jou is een schitterende applet, die ik in de klas ook vaak gebruik. Maar op dit punt niet betrouwbaar

. Dat werkt met ideale (dunne) lenzen en spiegels. Kun je ook zien, omdat de stralen niet op dat holle spiegeltje zelf weerkaatst worden, maar op het "ideale" vlak daarachter (en dan wel met de hoek die hoort bij de afstand tot de hoofdas):

: ideale spiegel.GIF (2.26 KiB) 737 keer bekeken

kijk in die applet ook maar eens naar een bolle lens: de applet breekt de straal niet aan beide oppervlakken van de lens, maar in het ideaalvlak middenin:

: ideale lens.GIF (3.05 KiB) 735 keer bekeken

jadatis

Heb eens het idee gehad om een satelietschotel plat te leggen en door de onvanger te verplaatsen , zo toch de scheef invallende paralelle bundel weer op te vangen. Mooi voor op campers om zo onder het rijden de schotel geen wind te laten vangen, alleen een ronde arm daarboven met de ontvanger die verplaatst.

Dus als je dit met een zonne-oven wilt doen, zal je het pannetje uit het midden van de plat liggende schotel moeten zetten , maar moet je nog steeds mee bewegen met de zon.

Is de pan groot genoeg dan wordt deze altijd wel op een punt van de bodem verwarmt, wat voldoende is om de boel te doen koken.

Door iets uit het brandpunt te plaatsen, dus dichterbij of verder van de spiegel, krijg je de warmte meer verdeeld over een oppervlak.

Jan van de Velde

Het is uiteraard niet zo dat een solar cooker alléén werkt als een evenwijdige lichtbundel perfect over de hoofdas invalt en de pot perfect in het brandpunt staat. Het gaat erom zoveel mogelijk licht te laten invallen, en het invallende licht te concentreren op de plaats waar zich die pot bevindt. Maar bij grotere afwijkingen van deze situatie, of in het geval van diffuus invallend licht, is de solar cooker nagenoeg zinloos.

Verder, voor een profielwerkstuk moet ook de theorie wel in orde zijn, en gezien beweringen als

bij een toepassing dicht rond de evenaar, en vanwege het gebruik van een perfecte spiegel, en een vacuüm voor de lichtstralen, ga ik ervan uit dat de stralen van de zon als evenwijdig beschouwd mogen worden.

en

verder zag ik in tegenstelling tot jou applet hier: http://physics.bu.ed...a/Opticsa1.html dat er bij evenwijdige stralen niet evenwijdig aan de parabool-as el wel een 'lijn is waarover het brandpunt blijft bewegen.

valt daar nog het nodige bij te schaven.

Jan van de Velde

jadatis schreef: ↑ma 18 nov 2013, 14:58
Heb eens het idee gehad om een satelietschotel plat te leggen en door de onvanger te verplaatsen , zo toch de scheef invallende paralelle bundel weer op te vangen.

en, werkte dat?

jadatis

Reactie op vorige bericht.

Was maar een idee , wat ik niet in praktijk gebracht heb.

maar bedenk me nu dat dan astigmatisme ontstaat door scheef invallende bundel.

Is in dit geval voor kook-doeleinden niet zo erg, maar voor ontvangst wel denk ik.

Kan dan opgevangen worden door een speciale schotel te maken die gecorrigeerd is op deze scheef invallende bundel en dan de schotel met de arm mee laten draaien.

Normaal valt het wel iets scheef in en geeft nog niet zoveel onzuiverheid , maar dan valt het wel erg scheef in waardoor de onzuiverheid een grote rol gaat spelen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] parabolische spiegel, en lens

parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens

Re: parabolische spiegel, en lens