Opgave
De CD-speler wordt dus steeds kleiner. Maar hoe werkt een CD-speler eigenlijk?
In het oppervlak van een CD is een spoor van putjes gebrand of geperst. Als de CD wordt afgespeeld wordt het spoor gelezen met behulp van een laser. Het licht van deze laser wordt gebundeld met een lens, waarna het op het oppervlak van de CD valt. Valt het licht in een putje, dan wordt het anders gereflecteerd dan wanneer het naast een put terecht komt.
Een lichtsensor kan dit verschil in reflectie ‘zien’ en vervolgens omzetten in een digitaal signaal: ‘aan’ of ‘uit’, ofwel 1 of 0.
In het artikel wordt gesproken over het vervangen van een rode laser door een blauwe.
a) Binnen welke grenzen ligt de golflengte van het licht van een rode laser?
De putjes op het oppervlak van een gewone CD hebben allemaal verschillende lengtes. De breedte van de putjes moet echter altijd minimaal 0,6 à 0,7 micrometer zijn (zie afbeelding).
b) Waarom zouden de putjes niet smaller gemaakt mogen worden?
c) Waarom kan een CD nu kleiner worden als er geen rode maar een blauwe laser gebruikt wordt?
d) Waarom zul je onder een gewone, optische microscoop nooit een atoom kunnen waarnemen (orde van grootte diameter atoom is 10-11m)?
Uitwerking vraag (a)
Dit ligt tussen de 600 en de 800 nm.
Uitwerking vraag (b)
De putjes zouden dan smaller worden dan de golflengte van het licht dat erop valt en het putje dus niet meer te raken!
Uitwerking vraag (c)
Blauw licht heeft een kleinere golflengte. De putjes kunnen dus kleiner van formaat zijn, terwijl ze toch nog goed beschenen worden.
Uitwerking vraag (d)
Een gewone, optische microscoop werkt met zichtbaar licht. Voorwerpen met een grootte van ongeveer 400 . 10-9 m kunnen dan (theoretisch) nog worden waargenomen. Bij kleinere voorwerpen, waaronder dus ook atomen, kromt het licht om het voorwerp heen, vergelijkbaar met de putjes op het oppervlak van een CD.
