1 - Webklik

1. Zien
lichtbronnen zien
voorwerpen die zelf licht geven, noem je lichtbronnen. De zon is een natuurlijke lichtbron en
een gloeilamp is een kunstmatige lichtbron. Kunstmatige lichbronnen zijn door de mens
gemaakt.
Het licht beweegt allerlei kanten op, dit kun je aangeven door lichtstralen te tekenen. De
lichtstralen zijn recht, want licht beweegt langs rechte lijnen
Je omgeving zien
Een voorwerp dat zelf geen licht geeft, kun je alleen zien als het verlicht wordt. Het licht dat
op het voorwerp valt, wordt dan diffuus (in alle richtingen) teruggekaastst.
De maan geeft zelf geen licht, maar weerkaatst het zonlicht dat erop valt. Door de beweging
van de maan rond de aarde zie je niet steeds de maan helemaal verlicht. De maan lijkt van
vorm de veranderen.
Het gezichtsveld
Het gezichtsveld is het gebied dat je vanaf een bepaalde plaat kunt overzien. Je gezicht kunt
beperkt worden door bijv. gebouwen.
Een lichtbundel zichtbaar maken
De lichtbundel zie je alleen als de lucht niet helder is, zoals bij mistig weer. De mist bestaat uit
kleine waterdruppeltjes en die weerkaatsen het licht van de bundel in alle richtingen. Als dit
teruggeskaatste licht in je ogen komt, weet je hoe de lichtbundel loopt.
Je kunt het ook bij rookdeeltje en stofdeeltjes gebruiken. In lichtshows en discotheken
worden lasers gebruikt om de bundels zichtbaar te maken.
Lichbundels hebben verschillende vormen. Een koplamp is divergent. Zonlicht is evenwijdig.
Convergente lichtbundels kunnen je maken met een bolle lens of een holle spiegel.
De lichtsnelheid
Licht beweegt heel snel. Zo snel dat het moeilijk te meten is. Het lukte in 1849 door de Franse
natuurkundige Armand Fizeau. Een felle lichtbron scheen licht op een 8633 m verder gelegen
spiegel en dat licht kaatste weer terug naar de verrekijker. In de verrekijker leek de spiegel
een verlicht vlak. Fizeau gebruikt een sneldraaiend tandwiel. Het licht dat tussen twee tanden
van het wiel door op de spiegel viel, moest 17266 m reizen om weer terug bij het wiel te
komen. Intussen was het wiel iets verdraait, en viel dit licht net op een tand: de spiegel leek
donker. Door nu wat te rekenen ontdekte Fizeau dat het licht een snelheid van 313274 km/s
moest hebben. In werkelijkheid vinden we voor licht een snelheid van bijna 300000 km/s.
Aantekeningen
Wanneer kan je zien?
1. lichtbron
2. licht weerkaatsen (spiegelen, reflectie)
3. Naar ons oog
Lichtbronnen
Natuurlijke lichtbronnen
De zon
De sterren
Vuurvliegjes
Glimwormen
Vliegende vissen
Vulkaan
Blisem
Kunstmatige lichtbronnen
Lamp
Mobiel
Telefoon
Televisiescherm
Kampvuur
Zaklamp
Stoplicht
Overal waar je mens bij kan bedenken is kunstmatig
Zonlicht heeft een lichtsnelheid van 300000 km/s
Lichsnelheid is weergeven in c en de formule is E = mc2
Omtrek van de aarde is 40000 km, de zon zou 7,5 per seconde om de aarde heen gaan
Verschil tussen de zon en de sterren is de afstand, de zon staat op 8 licht minuten en een ster
staat op 4 licht jaar, naar de ster reizen duurt heen en terug 8 licht jaar.
Wij kunnen 1/10 van een lichtsnelheid bereiken
convergent = con = samen en vergent = vergo = licht dus betekent convergent samenlicht.
Convergent is samekomend.
divergent = meerdere/verschillende licht. Divergent is uitelkaar
2. Schaduw
Het ontstaan van schaduw
Schaduw ontstaat als het licht van een lichtbron door een voorwerp wordt tegengehouden.
Omdat licht langs rechte lijnen beweegt kun je op een eenvoudige manier het schaduwgebied
van een voorwerp bepalen:
1. Teken de lichtstralen die net niet door het voorwerp tegengehouden worden (de
‘randstralen’)
2. Tussen deze randstralen ligt het gebied waarin licht niet kan komen (achter het voorwerp)
Scherpe en onscherpe schaduwbeelden
Een scherp schaduwbeeld heeft een duidelijke rand met een scherpe overgang van licht naar
donker. Kleine lichtbronnen zijn het meest geschikt om scherpe schaduwbeelden te maken.
Zonlicht geeft ook scherpe schaduwbeelden, omdat zonlicht praktisch evenwijdig licht is.
Als er schauw ontstaat is er een gebied waar helemaal geen licht komt, kernschaduw. Om de
kernschaduw heen is er een gebied waar de schaduw naar de rand toe steeds lichter wordt,
de halfschaduw.
Zons- en maansverduisteringen
De zon draait om de aarde en de maan om de beurt om de aarde. De aarde en de maan
hebben een schaduwkegel die altijd van de zon af gericht is. Als de maan in de schaduwkegel
van de aarde terechtkomt, wordt hij niet meer beschenen door het licht van de zon. Je
spreekt dan van een maansverduistering. In Nederland komen gemiddeld 1 a 2
maansverduisteringen per jaar voor.
De aarde kan ook door de schaduwkegel van de maan heen bewegen. De maan staat dan,
vanuit de aarde bekeken voor de zon. Het lijkt alsof de zon is verduisterd, we noemen het
zonsverduistering. Een volledige zonsverduistering is maar op een klein gebied op de aarde
te zien. Dit gebied bevindt zich in de kernschaduw van de maan. De mensen in het gebied
eromheen bevinden zich in de halfschaduw van de maan, zij zien de zon gedeeltelijk
verduisterd.
Fotogrammen maken
Je kunt met lichtgevoelig papier de schaduwbeelden van voorwerpen vastleggen. Zo`n
vastgelegd schaduwbeel heet een fotogram. Je legt op het fotopapier een voorwerp en die
laat je belichten. De belichte plaatsen van het fotopapier zijn donker geworden en de
onbelichte plaatsen zijn licht gebleven. Een afbeelding waarop licht en donker omgekeerd
zijn heet negatief.
Zelf fotopapier ontwikkelen
Fotopapier is papier waarop een lichtgevoelige laag is aangebracht. Deze laag, de emusie,
bestaat uit korreltjes zilverbromide in een laagje gelatine.
Nadat je het fotopapier belicht hebt, leg je het eerst in ontwikkelvloeistof. De belichte
korreltjes worden dan zwart. Daarna leg je het fotopapier in fixeervloeistof. Die zorgt ervoor
dat de onbelichte korreltjes niet alsnog zwart worden als je het fotopapier in het licht houdt.
Tenslotte spoel je het fotopapier in water en laat je het drogen.
Zilverbromide is ongevoelig voor het zwakke gele en rode licht van een dokalamp. Daarom
werk je altijd bij zo`n lamp als je foto`s afdrukt.
De vergrotingsfactor
Als je met een puntvormige lichtbron een schaduw ontwerpt van een voorwerp op een
scherm, is de schaduw altijd groter dan het voorwerp zelf. Als het schaduwbeeld groter is
dan het voorwep, spreken we van de vergrotingsfactor. Je kunt de vergrotingsfactor zo
bereken:
lengte schaduwbeeld
Vergrotingsfactor N =
lengte voorwerp
Aantekeningen
Lichtlijnen teken je om schaduw mee te weegeven en kijklijnen zijn wat je ziet.
3. Spiegelen
Spiegelbeelden
Als je in een vlakke spiegel kijkt zie je een spiegelbeeld achter de spiegel. Hoe een
spiegelbeeld achter de spiegel lijkt te staan, kun je zo ontdekken: kijk snel achter elkaar naar
je hand die de spiegel vasthoudt en het gezicht, je voelt dan of je ogen net iets anders moeten
instellen. Het spiegelbeeld staat verder weg dan je hand.
De spiegelwereld verschilt op een belangrijk punt van de wereld voor de spiegel. Als je tekst
bekijkt in de spiegel zie je de tekst in spiegelschrift (andersom).
De spiegelwet
Een vlakke spiegel kaatst een evenwijdige smalle lichtbundel terug. Omdat je lichtbundel kunt
tekenen als een lichtstraal zeg je ook wel lichtstraal.
Op de plaats waar de lichtstraal de spiegel raakt, is een lijn getekend die loodrecht op de
spiegel staat: de normaal (of loodlijn). De hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal
heet de hoek van inval (i). De hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal heet de
hoek van terugkaatsing (t).
Bij terugkaatsing door een spiegel geldt altijd: Hoek van inval = Hoek van terugkaatsing
of in symbolen: Li = Lt. Dit wordt ook wel de spiegelwet genoemd.
De teruggekaatste lichtstraal tekenen
Met de spiegelwet kun je tekenen, hoe een lichtstraal door de spiegel teruggekaatst wordt.
1. Leg je geodriehoek neer zoals in de tekening
2. Teken de normaal
3. Lees de hoek van inval af
4. Leg je geodriehoek nu langs de andere kant van de normaal
5. Pas de spiegelwet toe en geef de hoek van terugkaatsing aan
6. Teken de teruggekaatste lichtstraal
De plaats van het spiegelbeeld tekenen
Het spiegelbeeld bevindt zich even ver achter de spiegel als het voorwerp ervoor. Je kunt zo
de plaats van het spiegelbeeld vinden:
1. Kies een willekeurig punt van het voorwerp
2. Leg je geodriehoek neer zoals de tekening
3. Teken het beeldpunt zo, dat het punt erachter even ver licht als het punt ervoor
Als een punt niet recht op de spiegel ligt, mag je de spiegel in de tekening denkbeeldig
verlengen om het beeldpunt te kunnen vinden.
Terugkaatsen via het spiegelbeeld
Behalve de spiegelwet kun je ook het beeldpunt gebruiken om te tekenen hoe lichtstralen of
lichtbundels op een vlakke spiegel terugkaatsen.
Als je wilt weten hoe de lichtstraal vanuit een punt via de spiegel terugkaatst, bepaal je eerst
het beeldpunt van het punt. Dit is een nieuw punt. Als het licht van dat nieuwe punt komt trek
je daaruit een lijn die je een naam geeft. Dat gedeelte voor de spiegel is dan de
teruggekaatste lichtstraal.
Je kunt de spiegelwet als het beeldpunt gebruiken om de terugkaatsing via een spiegel te
bepalen. De beeldpuntmethode is sneller dan de spiegelwet methode.
De reflector
Je hebt ook nog een tripelspiegel, die bestaat uit drie spiegels, die loodrecht op elkaar zijn
geplaatst. Als je in zo`n spiegel kijkt zie je je gezicht op de kop. De spiegel beweegt de andere
kant op dan jij, dit gaat als volgt: een lichtbundel die van ons gezicht uitgaat, wordt door de
tripelspiegel weer precies in dezelfde richting teruggekaatst. Bovendien wisselen de
randstralen van de bundel om. Bij een fietsreflector wordt hierbij gebruik gemaakt. Die
bestaat uit allemaal kleine trippelspiegeltjes. Doordat het licht van de auto bij de fiets komt en
terugkaatst wordt de fietser zichtbaar.
Aantekeningen
4. Licht en kleur
Het kleurspectrum van zonlicht
Het witte licht van de zon bestaat uit alle kleuren van de regenboog. Dat kun je aantonen door
wit licht op een prisma te laten vallen. Er verschijnen dan een reeks kleuren: rood, oranje,
geel, groen, blauw, indigo en violet, dit noem je spectrum. Als je de kleuren samenvoegd krijg
je het witte licht terug.
Gekleurde voorwerpen zien
De dingen om je heen worden overdag door de zon verlicht. Daardoor zie je de wereld in
kleur. De kleuren ontstaan doordat veel voorwerpen maar een deel van het zonlicht
terugkaatsen. Het licht dat niet wordt teruggekaatst, wordt door het voorwerp geabsorbeerd,
het licht wordt omgezet in warmte.
Witte voorwerpen kaatsen al het zonlicht terug. Alle kleuren worden dan even sterk
weerkaatst. In het teruggekaatste licht vind je alle kleuren van de regenboog. Zwarte
voorwerpen kaatsen heel weinig licht terug.
De kleur van voorwerpen
Er zijn lichtbronnen die maar een kleur licht geven. Een natriumlamp geeft met een zuivere
gele kleur licht. Je kunt dat nagaan met een (zak)spectroscoop. Als je in een spectroscoop
kijkt, zie je een spectrum van het licht van de lamp. Bij een natriumlamp bestaat het spectrum
uit twee smalle lijntjes in het gele gebied van het spectum. Soms zie je ook nog een lijntje gas
neon in het oranjegebied. Dit gas wordt toegevoegd om de natriumlamp beter te laten
werken.
De spectra van gasontladingslampen
Een TL-lamp en SL-lamp geven wit licht. Als je de spectra van beide lampen verglijkt zijn ze
verschillend. Of een lichtbron echt wit is kun je nagaan door het spectrum te verglijken met
de zon.
Kleurfilters
Een kleurfilter laat van wit licht dat op het filter valt slechts bepaalde kleuren door en
absorbeerd de andere. Zo laat een roodfilter vooral licht uit het rode gebied van het filter
door. Kleurfilters worden veel gebruikt bij toneelverlichting en in de fotografie.
De laser
De laser is een lichtbron die licht geeft van een kleur. Zo geeft een neonlaser licht met een
zuivere rode kleur. Een bijzonderheid van een laser is dat deze een smalle evenwijdige
lichtbundel geeft, die ook over grote afstanden nauwelijks divergeert. Hierdoor kun je de
laser gebruiken als een soort liniaal. Een laser wordt gebruikt bij het graven van tunnels.