Afbeelding door Ludovica Guarneri en Thomas Bauer
Wanneer je aan een lens denkt, stel je je waarschijnlijk een stuk gebogen glas voor. Dit type lens werkt omdat licht wordt gebroken (gebogen) wanneer het het glas binnenkomt, en opnieuw wanneer het het glas verlaat. Hierdoor kunnen we dingen groter of dichterbij doen lijken dan ze in werkelijkheid zijn.
Deze gek
romde lenzen komen overal voor, van brillenglazen en contactlenzen om ons zicht te verbeteren tot telescopen en microscopen om de wereld te onthullen.
Maar er zijn meer soorten lenzen. Een ruime definitie van een lens is:
Een voorwerp dat licht – of andersoortige elektromagnetische straling – doorlaat en afbuigt, en de stralen daarbij convergeert óf divergeert.
Een lens is dus een voorwerp, en dat is niet altijd een krom stuk glas. Andere materialen die als lens kunnen werken zijn:
- Een spiegel
- Een waterdruppel
Verder kan een lens in plaats van licht ook ander soort elektromagnetische straling doorlaten en afbuigen. Dit is het geval bij elektronenlezen in een elektronenmicroscoop.
Dunste lens op aarde
Natuurkundigen van de Universiteit van Amsterdam en Stanford University hebben recentelijk wel een heel vreemd soort lens gemaakt. Het is een platte lens van een halve millimeter breed en maar 3 atomen dik! Deze lens is hiermee de dunste lens op aarde. Maar hoe werkt het, en wat kan je ermee?
In plaats van een gebogen vorm, is de lens gemaakt van ringen van het materiaal wolfraamdisulfide (WS2) met gaten ertussen. De lens focust het licht door gebruik te maken van diffractie. Diffractie is het buigen van licht door gaten of randen van objecten.
Dus het licht wordt gefocust door de gaten in de lens, en de afstand tussen deze ringen bepaald de afstand van het brandpunt tot de lens.
Augemented reality brillen
Een unieke eigenschap van deze lens is dat het meeste licht er gewoon doorheen gaat zonder afgebogen te worden. Alleen een klein deel wordt afgebogen. Dit kan heel handig zijn voor augmented reality brillen. Voor dit soort brillen mag het zicht door de lens heen niet verstoord worden, maar kan er wel een klein deel van het licht kan worden afgetapt om informatie te verzamelen.
Een aantal onderzoeksvragen voor dit onderwerp kunnen zijn:
1. Wat is een lens?
2. Van welke materialen kunnen lenzen gemaakt zijn?
3. Hoe buigen verschillende soorten lenzen licht?
4. Hoe werkt een platte lens?
5. Wat voor lenzen zijn geschikt voor augemented reality brillen?
Meer informatie (externe website)