Collimatiehoek

De collimatiehoek is de hoek waarin lichtstralen afwijken van een perfect evenwijdige (gecollimeerde) bundel. Hoe kleiner de collimatiehoek, hoe beter de bundel is gecollimeerd en hoe minder de lichtstralen uitwaaieren.


1. Kenmerken van de collimatiehoek

Meet de spreiding van lichtstralen → Hoeveel een lichtbundel afwijkt van perfecte paralleliteit.
Kleinere hoek = betere collimatie → Een lage collimatiehoek betekent een strakkere, minder divergerende bundel.
Belangrijk in optica en lasertechnologie → Voor nauwkeurige toepassingen zoals lasers, microscopen en telescooplenssystemen.
Afhankelijk van de lichtbron en lens → Een laser heeft een extreem kleine collimatiehoek, terwijl een LED een grotere heeft.


2. Hoe wordt de collimatiehoek berekend?

De collimatiehoek θ\theta kan worden geschat met de volgende formule:

waarbij:

  • DD = diameter van de lichtbron of lensopening.
  • ff = brandpuntsafstand van de collimatielens.

📌 Vuistregel: Hoe groter de brandpuntsafstand ff, hoe kleiner de collimatiehoek en hoe beter de lichtbundel gecollimeerd is.


3. Toepassingen van de collimatiehoek

📍 Lasersystemen → Essentieel voor snij- en meetlasers waar een nauwe bundel nodig is.
📍 Lichtbundels en optica → Spotverlichting, LED-optiek en telescopen.
📍 Medische beeldvorming → Precisie-optica zoals endoscopen en microscopische lichtgeleiders.
📍 Projectiesystemen → Hoe beter de collimatie, hoe scherper de projectie over lange afstanden.
📍 Astronomie → Telescooplenzen en laserinterferometrie voor ruimteonderzoek.


4. Verschil tussen collimatiehoek en divergentiehoek

Kenmerk Collimatiehoek Divergentiehoek
Betekenis Hoe goed een lichtbundel parallel blijft Hoe breed een lichtbundel uitwaaiert
Grootte Zo klein mogelijk voor nauwkeurige bundels Groter bij spreidende lichtbronnen
Voorbeeld Laserbundel in optische toepassingen LED-licht of autokoplampen

📌 Kleine collimatiehoek = Lage divergentie = Strakke lichtbundel.


💡 Kort samengevat:
De collimatiehoek bepaalt hoe goed een lichtbundel parallel blijft. Hoe kleiner de hoek, hoe beter de lichtbundel is gecollimeerd, wat cruciaal is in lasers, optica en precisietechnologie