APPLET: lichtbreking

KA1 Hasselt ICT : lichtbreking
NAAM: …………………………………….
KLAS : ……..
DATUM: ………………
A. Klik hier Breking en terugkaatsing bij een wateroppervlak.htm: lichtbreking (water-lucht)
We bestuderen met deze applet de overgang van lichtbundels tussen 2 middenstoffen.
1.
Overgang van een lichtbundel van lucht naar water
Klik op lucht-water onder de figuur.



2.
Wat gebeurt er met de lichtbundel bij overgang van lucht naar water?
De lichtbundel
O loopt rechtlijnig door.
O verandert van richting.
Welk ander lichtverschijnsel neem je waar in lucht? terugkaatsing
Verklaar: een deel van de invallende lichtstraal weerkaatst op het vlak scheidingsoppervlak
Overgang van een lichtbundel van water naar lucht
Klik op water-lucht onder de figuur.
 Welke 2 lichtverschijnselen treden op?
lichtbreking
terugkaatsing van licht
Lichtstralen veranderen van richting bij overgang van de ene naar de andere optische middenstof.
Dit verschijnsel noemt men lichtbreking.
Het invallende licht wordt ook teruggekaatst door het scheidingsoppervlak
B. Klik hier Breking van lichtstralen.htm om het verschijnsel lichtbreking grondig te bestuderen
In deze applet kan je wijzigingen aanbrengen in:
 de aard van de middenstof door op het pijltje naast lucht of water te klikken.
Geef 3 voorbeelden van middenstoffen: lucht, water, benzeen
 De invalshoek van de lichtstraal met de rechtermuisknop slepen.
Kleur invalshoek (î): zwart
Kleur brekingshoek (r): rood
Kleur de terugkaatsingshoek (t): blauw
OPDRACHT 1
Bij elke middenstof staat de brekingsindex.
Hoe hoger de index, hoe groter de optische dichtheid van de stof.
Hoe kleiner de brekingsindex, hoe optisch ijler de stof.
Wat is de meest optisch ijle stof uit de lijst? vacuüm
Wat is de meest optisch dichte stof uit de lijst? diamant
Rangschik de stoffen van optisch ijl naar optisch dicht:
Diamant – lucht – zout – ethanol – kroonglas
Lucht – ethanol – kroonglas(licht) – zout – kroonglas(zwaar) - diamant
OPDRACHT 2: Breking bij overgang van optisch ijl naar optisch dichte middenstof
We onderzoeken de overgang van het licht van lucht naar water
1. Richt de lichtstraal loodrecht op het invalspunt.
| î | = 0°
| r | = 0°
Een lichtstraal die loodrecht invalt op het scheidingsvlak wordt niet gebroken
2.
|î|
|r|
Regel î op de aangeduide waarden.
Meet telken r en vul de tabel in:
0°
0°
15°
11,2°
30°
22,1°
40°
28,9°
50°
35,2°
60°
40,6°
70°
45°
80°
47,8°

Lopen de stralen en de normaal in HETZELFDE vlak of in een VERSCHILLEND vlak? in
HETZELFDE vlak
Vergelijk de grootte van de invalshoek en de brekingshoek bij overgang van een lichtstraal van een
optisch ijle naar een optisch dichte middenstof:
grootte van de invalshoek > grootte van de brekingshoek

De invallende straal, de normaal en de gebroken straal zijn zichtbaar in EENZELFDE vlak.
Bij lichtbreking van een optisch ijle naar een optisch dichte stof zijn de brekingshoeken KLEINER dan de
invalshoeken.
Bij overgang van een optisch ijle naar een optisch dichte stof breekt de straal dus NAAR DE NORMAAL TOE
3.
Bestudeer de lichtovergang tussen andere middenstoffen:
 Van alcohol naar licht kroonglas
 Van water naar diamant
Welk besluit trek je over de lichtbreking tussen andere middenstoffen?
Hoe groter het verschil in brekingsindex hoe groter de breking
OPDRACHT 3: Breking bij overgang van een optisch dichte naar een optisch ijlere middenstof
We onderzoeken de overgang van water naar lucht
We onderzoeken de overgang van het licht van lucht naar water
1. Richt de lichtstraal loodrecht op het invalspunt.
| î | = 0°
| r | = 0°
Een lichtstraal die loodrecht invalt op het scheidingsvlak wordt niet gebroken
2.
|î|
|r|


Laat de lichtstralen invallen volgens de gemeten brekingshoeken uit de vorige proef.
0°
0°
11,2°
15°
22,1°
30°
28,9°
40°
35,2°
50°
40,6°
60°
45°
70°
47,8°
80°
De stralengang is OMKEERBAAR.
Vergelijk de grootte van de invalshoek en de brekingshoek bij overgang van een lichtstraal van een optisch
dichte naar een optisch ijle middenstof:
grootte van de invalshoek < grootte van de brekingshoek
Bij overgang van een optisch dichter naar een optisch ijlere middenstof breekt een schuin invallende straal naar de
normaal toe
De stralengang is omkeerbaar
OPDRACHT 4: totale terugkaatsing
We blijven bij de overgang van een optisch dichte naar een optisch ijlere middenstof:
van water naar lucht
1. Vergroot de invalshoek tot er geen breking meer optreedt.
De invalshoek is 48,8°
Deze hoek noemt de grenshoek.
Als de invalshoek gelijk is aan de grenshoek treedt alleen nog welk lichtverschijnsel op? terugkaatsing
We noemen dit verschijnsel totale terugkaatsing.
Voorwaarden voor totale terugkaatsing:
 De overgang van licht van een optisch dichte. naar een optisch ijle middenstof.
 De invalshoek is groter dan de grenshoek.
2.


Zoek de grenshoek voor de middenstoffen:
Steenzout: 40,5°
Diamant: 24,2°