Lenzen prisma's en het zonlicht
- Gegevens
- Gemaakt op vrijdag 11 september 2026 17:07
- Laatst bijgewerkt op vrijdag 11 september 2026 17:25
- Gepubliceerd op vrijdag 11 september 2026 17:15
- Hits: 3
Het door middel van lenzen, prisma's en telescopen, beter begrip krijgen van het zonlicht
Niet alleen onze ogen ook lenzen, prisma’s, telescopen hebben een grote rol gespeeld in het onderzoek en begrijpen van het zonlicht en de breking van zonlicht.. Het is niet bekend vanaf wanneer mensen glazen leeslenzen gingen maken. Wel weten wij dat al vóór het jaar 1000, door monniken, stukken bergkristal werden gebruikt om tekst te vergroten: "leesstenen". Over het slijpen van deze stenen zijn geen duidelijke beschrijvingen gevonden uit die tijd. Voor zover bekend was er toen nog geen kennis over de breking van licht. Het succesvol slijpen van lenzen was waarschijnlijk een kwestie van trial en error en ontwikkeld vakmanschap.
In 1608 werd in Nederland door een brillenmaker een verrekijker uitgevonden
Het basisidee was eenvoudig: een bolle lens (objectief) vangt licht op;
een holle lens (oculair) vergroot het beeld voor het oog.
Dit was aanvankelijk vooral een militair en praktisch hulpmiddel om verre schepen of vijanden te zien. Toen de Italiaanse astronoom Galileo Galilei(1564–1642) in 1609 van de Nederlandse verrekijker hoorde, bouwde hij een telescoop. waarmee hij onder andere ontdekte dat jupiter manen had en dat de Melkweg uit vele sterren bestond. Johannes Kepler(1571–1630) beschreef het oog als een systeem dat licht ontvangt en bundelt, als een kleine camera. Het gevormde beeld valt op zijn kop op het netvlies. In 1621 ontdekte Willebrord Snellius (1580-1626), die Kepler en zijn werk kende, dat, wanneer licht van het ene doorzichtige materiaal naar het andere gaat, de verhouding tussen de sinus van de invalshoek en de sinus van de brekingshoek steeds constant is. Deze relatie staat bekend als de wet van Snellius.
Tegenwoordig beschrijven we deze eigenschap met de brekingsindex (n): een getal dat aangeeft hoe sterk een materiaal een lichtstraal afbuigt. Hoe groter de brekingsindex, hoe sterker het licht van richting verandert wanneer het een ander materiaal binnengaat.
De wet van Snellius maakte het mogelijk om nauwkeurig te berekenen hoe licht zich gedraagt in glazen lenzen. Daarmee werd een belangrijke natuurkundige basis gelegd voor het ontwerpen, verbeteren en slijpen van brillen, vergrootglazen, microscopen en telescopen.
Dankzij deze kennis konden, konden instrumenten worden ontwikkeld waarmee zowel de uiterst kleine als de zeer verre wereld zichtbaar werd. René Descartes(1596–1650) berekende dat de ooglens asferisch is en probeerde lenzen asferisch te slijpen.
Descartes deed rond 1637 onderzoek naar de regenboog en gebruikte glasbollen en prisma-achtige situaties om breking en kleurvorming te verklaren. Bij astronomen, raakte teeds meer bekend dat: Wie door een vroege refractor telescoop keek, niet alleen sterren,zag maar ook gekleurde randen. Heldere objecten kregen een blauwige of roodachtige zoom. Deze vervorming van kleuren heeft een simpele oorzaak met lastige gevolgen: glas buigt niet alle kleuren even sterk. Rood en violet nemen net andere routes, waardoor ze niet in één gezamenlijk brandpunt samenkomen.
Betere slijptechnieken hielpen niet tegen deze kleurvervorming Oplossingen met diafragma’s en langere brandpunten hielpen, maar maakten instrumenten groter en donkerder. Het werd steeds duidelijker dat kleur in het licht zelf meespeelt. Isaac Newton die van deze kleurvervorming via lenzen had gehoord, deed hiermee experimenten, door via een klein rond gat in een luik voor het raam, zonlicht door een prisma te laten vallen. Tot zijn verbazing zag hij aan dat het licht uiteen viel in verschillende kleuren.
Newton testte of het prisma kleuren “maakt” of alleen “sorteert” door een stukje van het spectrum, bijvoorbeeld rood, te isoleren en door een tweede prisma te sturen. De bundel werd opnieuw afgebogen, maar bleef rood, zonder tweede uitwaaiering. Daarmee kreeg elke kleur een eigen “breekbaarheid”, als eigenschap van het licht zelf. Het prisma breekt het licht in erschillende kleuren.
Met lenzen en prisma’s liet hij de gescheiden kleuren weer overlappen, totdat het resultaat opnieuw wit werd. Scheiden en combineren vormden één sluitend argument: je kunt de proef omkeren en weer bij wit uitkomen.
