Vragen en antwoorden over optische instrumenten
Hoe werkt de overheadprojector?
Er zijn verschillende benamingen voor deze projector ingeburgerd:
- OverHeadProjector (OHP)
- Retroprojector
- Werkprojector
- Daglichtprojector
DE PROJECTORFUNCTIES
Centraal in de projector bevindt zich de lamp (1), die haar licht samen met dat van een reflector (2) doorheen een condensorlens (3) stuurt, die een gelijkmatig verdeelde lichtbundel op de Fresnellens (4) werpt. Deze Fresnellens bundelt het licht, leidt het doorheen het glazen werkblad (5) en stuurt het naar de objectiefkop (6). Dit enkel of drievoudig lenzensysteem verzamelt het licht op de omkeerspiegel (7), keert het om, en stuurt het dan verder naar het projectiescherm.
Een ventilator (8) zorgt voor de nodige lampkoeling. In geval van slecht functioneren van deze ventilator zorgt een thermische beveiliging voor het uitschakelen van de lamp.
Het geprojecteerde beeld wordt door middel van een afregelknop (9) op de zuil (10) scherpgesteld. Het middendeel van het beeld is steeds scherp te stellen. Indien een rood- of blauwzweem optreedt, dient deze weggewerkt te worden via de azimuthregeling (11), die de afstand regelt tussen de lamp/spiegel en de Fresnellens. Het beeld is optimaal scherp als de randen wit zijn.
De hoogteregeling van het geprojecteerde beeld gebeurt door het wentelen van de omkeerspiegel (7) rond zijn as.
Lichtspectrum
Wit licht is opgebouwd uit een mengsel van vele soorten gekleurd licht. Door middel van een prisma kan het 'witte' licht gebroken worden in de kleuren waaruit het licht bestaat. De kleurenband die dan ontstaat wordt een spectrum genoemd. De hoofdkleuren die daarbij ontstaan zijn: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Dit zijn de kleuren van de regenboog.
De regenboog ontstaat ook door breking van het licht. Dit wordt veroorzaakt doordat de zonnestralen breken in regendruppels. De regendruppels zijn een soort van prisma's. Bij de juiste omstandigheden is het zelfs mogelijk dat er twee of meer regenbogen boven elkaar zichtbaar zijn. Dit komt doordat er meervoudige reflecties in de regendruppels optreden (zie afbeelding). De kleuren van de tweede regenboog die hierbij ontstaat, komen in omgekeerde volgorde te voorschijn. Wanneer we alle kleuren die door een prisma gevormd worden weer in een ander prisma laten vallen, dan ontstaat er weer wit licht. Wanneer we daarentegen één kleur wegnemen, ontstaat er geen wit licht. Isaac Newton heeft met zelfgemaakte lenzen in 1665 veel proeven met licht gedaan. Het viel hem op dat de beelden die door de lenzen gevormd werden wazig waren met een smalle ring gekleurd licht eromheen. Na lang slijpen van zijn lenzen concludeerde hij dat het probleem niet bij de lenzen lag, maar dat het werd veroorzaakt door de breking van het licht. Na nog meer proeven lukte het hem om met een prisma een spectrum te maken.
Maar waarom valt wit licht uiteen als het door een prisma valt? Dit wordt veroorzaakt doordat elke kleur een eigen golflengte heeft. Het passeren van een prisma belemmert de beweging van de golven. Elke golf wordt gebogen. De kleur met de hoogste golflengte (rood) buigt het minst af en de kleur met de laagste golflengte (violet) buigt het meest af.
Maxwell toonde aan dat licht kan worden opgevat als een elektromagnetische golf. Daarom werd het woord spectrum vanaf toen gebruikt om hele terrein van elektromagnetische straling aan te geven. Hierbij behoren radiogolven, microgolven, infrarode straling, zichtbaar licht, ultraviolet licht, röntgenstraling en gammastraling. Het zichtbare licht vormt nu slechts een klein deel van het gehele elektromagnetische spectrum.
Wat is een prisma?
Een prisma is een veelvlak van een doorzichtig materiaal. Een prisma wordt veel gebruikt in optische instrumenten om de richting van het licht te veranderen of het licht te breken in de kleuren waaruit licht bestaat. Zo kan er met een prisma een spectrum worden gevormd.
De werking van een prisma berust op verschillende brekingseigenschappen van de verschillende golflengten van de kleuren. Licht treedt het prisma altijd binnen via één van de zijvlakken en verlaat het prisma ook via één van de zijvlakken.
Door de breking die in het prisma optreedt, wordt de richting van het licht veranderd.
Hiernaast is een dwarsdoorsnede van een periscoop afgebeeld. De blauwe vlakken zijn de prisma's.
Prisma's worden ook toegepast om beelden te spiegelen. Deze prisma's heten omkeerprisma's. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt in een periscoop. In de tekening is te zien dat twee glazen prisma's van 45° het licht elk 90° buigen.
Scheidingsprisma's zijn prisma's met een halfverzilverd kitvlak. Deze prisma's worden gebruikt om een stralenbundel te splitsen of om stralenbundels samen te doen vallen. Ook bestaan er dubbelprisma's. Deze bestaan uit glassoorten met verschillend kleurschiftend vermogen (het ontleden van licht in zijn samengestelde kleuren). Er ontstaat wel een breking, maar er treedt geen kleurschifting op. De kleurschifting die door het eerste prisma wordt veroorzaakt, wordt door het tweede prisma weer verenigd.
