Licht en optica
advertisement
2A freinet Licht en optica Bram Janssens BA Caputsteen 2A freinet HET NUT VAN LICHT 1. LICHT VOOR JOU EN MIJ! Beantwoordt onderstaande vragen even voor jezelf! Gebruik je smartphone indien nodig! - Welke vormen van licht ken je? Probeer er tien te zoeken! ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Is licht belangrijk voor jou? Voor ons lichaam? Waarom denk je dat? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Is licht belangrijk voor planten? Waarom? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Weet jij wat het Poollicht of het Noorderlicht is? Zo ja, wat is het dan? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Licht en optica 1 OPDRACHT HET POOLLICHT NADER VERKLAARD Vul onderstaande tekst aan tijdens het filmpje! https://www.youtube.com/watch?v=dWR4vOo4QCQ Het poollicht kan tijdens de hoogte van de worden waargenomen ter . Dit mooie licht is afkomstig van de zon en zien we alleen als er een plaatsgevonden. Hierbij worden deeltjes het heelal in geslingerd. heeft Het veld zorgt er voor dat deze deeltjes worden in de buurt van de Noord- en zuid en daarna met verhoogde snelheid onze atmosfeer binnendringen. 2. LICHT ALS BRON VAN E NERGIE! - Waarom is licht een bron van energie? Bekijk de afbeeldingen goed en geef dan pas een antwoord! Licht en optica 2 3. DOORLAATBAARHEID VAN LICHT - We vergelijken de doorlaatbaarheid van licht. Welk van deze zaken laten licht: volledig, deels of totaal niet door? LICHT SAMENGEVAT: - Licht als energiebron: Licht is een bron van energie omdat het de omdat het kan zorgen voor een - kan veranderen en . Doorlaatbaarheid van licht: Voorwerpen die bijna al het licht doorlaten noemen we . Voorwerpen die een deel van het licht doorlaten noemen we . Voorwerpen die geen licht doorlaten noemen we . Licht dat niet doorgelaten wordt, zal worden . Licht en optica 3 OPDRACHT LICHT GEVENDE VOORWERPEN! Zet een kruisje bij de zaken die zelf licht produceren en een cirkeltje bij de zaken die zelf geen licht produceren. LICHTBRONNEN: Voorwerpen die zelf licht produceren noemen we - Deze voorwerpen zetten een Voorwerpen die geen licht produceren noemen we . . . We onderscheiden volgende soorten lichtbronnen: - Natuurlijke lichtbronnen: zoals het licht van de zon. Kunstmatige lichtbronnen: alle niet-natuurlijke lichtbronnen. Puntvormige lichtbronnen: als ze zeer klein of ver verwijderd zijn. Uitgebreide lichtbronnen: hier komen we later op terug. Licht en optica 4 OPDRACHT 3 STEEK JE LICHT OP OVER ALLES WAT WE GEZIEN HEBBEN! Nu we al een groot stuk theorie hebben gezien over ‘licht’ ga je de volgende vragen per twee proberen oplossen. Je gebruikt hierbij geen smartphone. Gebruik je bundel indien nodig! - Waarom is het ’s nachts, als de maan schijnt, minder helder dan overdag wanneer de zon schijnt? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - - Geef voor volgende zaken telkens twee nieuwe voorbeelden: o Doorzichtig voorwerp: o Doorschijnend voorwerp: o Ondoorschijnend voorwerp: . . . Wanneer kunnen we een lichtbron zien? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Wanneer kunnen we een donker voorwerp zien? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Zou een doorzichtig voorwerp zichtbaar zijn als al het licht er doorheen zou gaan? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ - Waarom hangt men een stikker op sommige glazen deuren? ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Licht en optica 5 VOORTPLANTING VAN LICHT 1. LICHSTRALEN EN LICHTBUNDELS We vullen onderstaande tekst samen aan NA het filmpje. https://www.youtube.com/watch?v=EtsXgODHMWk Omdat licht zich in principe rechtlijnig voortplant, stellen we ons licht voor als een . In werkelijkheid bestaat licht niet uit stralen, maar uit of als deeltjes die we noemen. Een lichtbron gaat lichtstralen uitzenden. Deze lichtstralen samen noemen we een . De stralen in een lichtbundel kunnen ten opzichte van elkaar een verschillende - hebben. Hieronder zie je een schematische weergave van een lichtbundel. Noteer in potlood het verschil tussen volgende lichtbundels. Licht en optica 6 - Wat voor lichtbundels zendt de zon uit? 2. RECHTLIJNIGE VOORTPLANTING VAN LICHT We vullen onderstaande kader samen in. Rechtlijnige voortplanting van licht Stoffen waarin het licht zich kan voortplanten of voortbewegen noemen we . Twee voorbeelden die we reeds gezien hebben zijn: . Als deze stoffen overal dezelfde samenstelling hebben, dan noemen we dit . Bijvoorbeeld: . We gaan een lichtstraal steeds voorstellen door een . De punt staat steeds voor de zin van de lichtstraal. TEKEN HIERONDER EEN LICHTSTRAAL. Licht en optica 7 3. SNELHEID VAN EEN RECHTLIJNIGE LICHTSTRAAL - De snelheid van licht is steeds afhankelijk van de middenstof. Welke middenstof kunnen we plaatsen bij welke snelheid? Kies uit: LUCHT, DIAMANT, WATER, VENSTERGLAS, LUCHTELDIGE RUIMTE. 299 792 km/s 299 706 km/s 226 000 km/s 200 000 km/s 124 000 km/s - Welke snelheid zouden we gebruiken bij berekeningen? . OPDRACHT LOS VOLGENDE OEFENINGEN OP, MAAK GEBRUIK VAN DE THEORIE! - Waarom zien we tijdens een onweer een bliksemschicht sneller dan we het geluid (donder) horen dat die bliksemschicht maakt? (Snelheid van geluid = 340m/sec) - Hoe lang doet het licht van de zon er over om tot bij ons te geraken als je weet dat de zon 150 000 000 Km van ons verwijderd is? (formule: SNELHEID= AFSTAND / TIJD V= A/T) . Licht en optica 8 4. OMZETTING VAN LICHTENERGIE - We weten al dat licht een vorm van energie is. Deze energievorm zelf is met het blote oog niet waarneembaar. De effecten van een energieomzetting zijn daarentegen WEL waarneembaar. Het licht komt in het oog terecht waar het in de cellen van het netvlies een prikkel veroorzaakt die via de oogzenuw wordt doorgegeven aan de hersenen. Lichtenergie wordt omgezet in elektrische en kinetische energie. - Bij fotograferen geeft licht een chemisch effect op een lichtgevoelige film. Lichtenergie is hier omgezet in chemische energie. De werking van een fototoestel is te vergelijken met het oog. Rekenmachines hebben soms "zonnecellen." Lichtenergie wordt omgezet in elektrische energie. Enkele voorbeelden: Licht en optica 9 GEVOLGEN VAN DE VOORTPLANTING VAN LICHT 1. SCHADUWVORMING OPDRACHT VUL ONDERSTAAND KADER OVER SCHADUWVORMING ZELFSTANDIG IN Schaduwvorming: Om een schaduw te verkrijgen moeten we eerst voldoen aan twee voorwaarden, we hebben als het ware twee zaken nodig: Hierbij kan sprake zijn van een of een . OPDRACHT MAAK JE EIGEN HANDSCHADUW! Houd je hand tussen een lichtbron (zaklamp, smartphone flash) en een scherm (gekleurd papier). - Wat zie je? - Is er achter je hand ook licht te zien? - Wat is schaduw? Licht en optica 10 2. SOORTEN SCHADUWEN OPDRACHT WE MAKEN EEN NIEUWE SCHADUW! - Instructie: o Gebruik een puntvormige lichtbron, ondoorschijnend object en een duister scherm o Plaats het ondoorschijnende object tussen de lichtbron en het scherm! - Waarneming: - Nu we de waarneming genoteerd hebben, wat is een kernschaduw? - Schets van scherm gebruik hierbij volgende termen: KERNSCHADUW, SCHADUWBEELD, LICHT. Licht en optica 11 - Leidt uit volgende afbeeldingen af wat een kernschaduw, halfschaduw en schaduwbeeld is! Verklaar hierbij ook: penumbra en umbra. Licht en optica 12 3. TERUGKAATSING OF REFLECTIE REFLECTIE OP EEN VLAKKE SPIEGEL - Noteer bij de correcte hoek: INVALSHOEK, TERUGKAATSTINGSHOEK. - Hoe groot is de invalshoek en de terugkaatsingshoek ongeveer? TIP: een rechte hoek is 90 . - In hoeveel richtingen wordt de lichtstraal teruggekaatst? Is dit altijd dezelfde richting? . Licht en optica 13 REFLECTIE OP EEN ONE FFEN OPPERVLAK - Is de invalshoek steeds even groot dan de terugkaatsingshoek? . - Wordt de lichtstraal steeds in dezelfde richting weerkaatst? Waarom wel/niet? . Terugkaatsing op een effen oppervlak: Gerichte terugkaatsing of ontstaat enkel als er licht invalt op een . De terugkaatsing verloopt steeds in . Terugkaatsing op een oneffen oppervlak: Ongerichte terugkaatsing of ontstaat enkel als er licht invalt op een . De terugkaatsing verloopt steeds in Licht en optica . 14 OPDRACHT LOS ONDERSTAANDE VRAGEN OVER TERUGKAATSING PER TWEE OP! - Welke terugkaatsing komt het vaakst voor in onze leefwereld? . - Waarom zou deze het vaakst voorkomen? . - Waarom kunnen we een struik, die zich in een vallei bevindt, toch nog zien aangezien er geen rechtstreeks licht op invalt? . Licht en optica 15 OEFENINGEN EN PRACTICA 1. REFLECTIE OF TERUGKAATSING - Benoem volgende onderdelen correct en geef een korte verklaring! Licht en optica 16 2. INVALSHOEK EN TERUGKAATSINGSHOEK - Materiaal: Laserpen, vlakke spiegel, optische schijf. - Instructie: o Maak de opstelling zoals in de figuur o Richt de laserpen naar het middelpunt o Meet invals- en terugkaatsingshoek o Maak meerdere invals- en terugkaatsingshoeken o Noteer gegevens in de tabel hieronder - Opstelling - Gegevens: Invalshoek - Terugkaatsingshoek Conclusie: Licht en optica 17 3. DIFFUSE TERUGKAATSING - Materiaal: Bak met zuiver water, bak met melk en water, sterke zaklamp. - Instructie: o Ga naar een min of meer duistere plek o Richt de zaklamp op de bak met zuiver water o Richt de zaklamp op de bak met melk en water - Waarneming: - Wanneer kunnen we iets pas zien? Wat moet er eerst met het licht gebeuren? 4. ABSORBTIE EN WEERKAATSING - Materiaal: Zwart blad, wit blad, zaklamp. - Instructie: o Ga naar een min of meer duistere plek o Richt de zaklamp op het zwarte blad o Richt de zaklamp op het witte blad Waarneming: - - Wanneer zien we licht goed en wanneer slecht? Probeer dit te verklaren aan de hand van de titel en het zwarte en witte blad. Licht en optica 18 5. TERUGKAATSING OP EEN VLAKKE SPIEGEL - Materiaal: o Spiegel o Voorwerp o Potlood - Werkwijze: o Zet de spiegel rechtop o Plaats een object recht voor de spiegel o Maak een schets van de opstelling (schuin aanzicht) o Los bijbehorende vragen op - Wat kan je zeggen over de grootte van het spiegelbeeld ten opzichte van het voorwerp dat je gebruikte? . - Hoe staat het spiegelbeeld? Rechtop, ondersteboven, … . - Is er iets veranderd aan het spiegelbeeld ten opzichte van je voorwerp? Beweeg er eens mee! . - Schets: Licht en optica 19 6. WETTEN VAN DE TERUGKAATSING Wetten van de terugkaatsing op een effen oppervlak - Volgende lijnen liggen steeds in één vlak: o o o - Volgende hoeken zijn steeds gelijk aan elkaar: o o - De stralengang is . Wetten van de terugkaatsing op een oneffen oppervlak / diffuse terugkaatsing - Een lichtbundel bestaat uit een heleboel . - Een klein stukje van een oneffen oppervlak is steeds . - Hierbij zijn de - Omdat die kleine stukjes een andere teruggekaatst in Reflectie Licht en optica even groot. worden de stralen . Diffuse weerkaatsing 20
