Nask samenvatting hoofdstuk 5 5.1 Waar gaat dit hoofdstuk over? Introparagraaf, dit hoofdstuk gaat over licht, licht wordt alledaags gevonden, maar heeft toch een aantal belangrijke eigenschappen. 5.2 Licht Wat voor lichtbronnen zijn er en wat was de eerste kunstmatige lichtbron? Datgene waardoor licht uitgestraald wordt heet een lcihtbron, de zon is de belangrijkste, dit is een natuurlijke lichtbron, want het geeft licht zonder dat je daarvoor iets doet. Mensen hebben ook zelf lichtbronnen gemaakt: kunstmatige lichtbronnen genaamd. In 1879 maakte Edison de eerste elektrische gloeilamp. Een van de belangrijkste uitvindingen van die eeuw. Wat voor soorten lichtstralen en lichtbundels zijn er? Licht verspreidt zich in een rechte lijn vanuit de lichtbron, zo’n lijn heet een lichtstraal, de richting geef je aan met een pijl, hiernaast zie je 3 lichtbundels. Een convergerende bundel gaat naar één punt en een divergerende komt uit één punt, de evenwijdige bundel blijft altijd even breed. Wat is reflecteren? Je ziet lichtbronnen doordat je oog deze opvangt. Je kunt ook voorwerpen zien die geen licht geven (deze samenvatting). Ze kaatsen namelijk het licht van de zon of een andere lichtbron terug. Ook de maan weerkaatst, het doet dat met het licht van de zon. Ook in het verkeer is reflectie belangrijk, een reflector is dan ook een voorwerp dat veel licht terugkaatst, voor ’s avonds in het verkeer is het belangrijk dat je verlichting in orde is en je lichtgekleurde kleding draagt. 5.3 Licht, een kleurig geheel Wat bevat zonlicht voor kleuren en waar vind je deze kleuren nog meer terug? Straling die je niet kunt zien: infrarode en ultraviolette straling (UV). Het een is nog iets lichter dan rood en de ander iets donkerder dan violet. Infra/ultra betekent iets als voorbij/buiten. Infrarood is warmtestraling. Het wordt toegepast bij afstandsbedieningen van apparaten, nachtkijkers het maken van een foto en het behandelen van spierpijn (infraroodlamp), de straling wordt warmte. UV straling vind je in het dagelijks leven ook terug: bijvoorbeeld in zonnebanken of van de zon zelf. Het is schadelijk en je kunt er huidkanker van krijgen. Het wordt tegengehouden door vensterglas. Een groot deel van de UV straling wordt door de dampkring tegengehouden, dit gebeurt op grote hoogte vooral door ozon, dus als de ozonlaag dunner wordt krijgen meer mensen huidkanker. Hoe komt het dat de aarde gekleurd is terwijl de zon wit is? Stel je voor dat er op een groene schoen wit licht beschijnt, dit licht bestaat uit alle kleuren van de regenboog. De schoenen nemen alle kleuren op, op groen na, zo komt er dus groen licht in je ogen en ziet het er groen uit. Als er met rood licht op geschenen wordt absorbeert het alle kleuren behalve groen. Het rode licht wordt dus geabsorbeerd en de schoen lijkt zwart. 5.4 Licht en schaduw Hoe ontstaat schaduw? Als je ’s nachts lang een lantaarnpaal loopt, kun je je eigen schaduwbeeld zien. Vanuit de lichtbron verspreidt het licht zich in alle richtingen, maar het ondoorzichtige voorwerp houdt het licht tegen. Het licht gaat in een rechte lijn. De plek waar het licht niet kan komen heet schaduw. Het verlichte deel het schaduwbeeld, als je de lichtbron of het voorwerp verplaatst verandert de grootte van het schaduwbeeld. Waar tref je schaduwvorming aan? Dag en nacht berust erop. De aarde draait in 2r uur één keer rond haar eigen as. Waar de zon de aarde verlicht is het dag, aan de schaduwzijde is het nacht. Dit geldt ook bij een maan- of zonsverduistering. De maan cirkelt rond de aarde, maar is geen lichtbron. Bij een maansverduistering staat de maan in de schaduw van de aarde. DE zon is de lichtbron, de aarde het ondoorzichtige voorwerp. Bij een zonsverduistering bedekt de maan de zon volledig, midden op de dag wordt het enkele minuten volledig donker. Als je naar de zon kijkt zie je een zwarte schijf met een krans van licht: de corona. 5.5 Spiegels Hoe werkt een spiegel? In een spiegel zie je je spiegelbeeld. Dat beeld zie je even ver áchter de spiegels als je zelf voor de spiegel bent. Voorwerpen met een glad en glimmend oppervlak geven een spiegeleffect. Ze bestaan meestal uit 3 onderdelen: een glasplaatje, een dun laagje glimmend metaal en een laag om het metaal tegen krassen. De normaal is de lijn die lootrecht op de spiegel staat. (zie blz. 117). Voorwerp en spiegel staan dus even ver van de spiegel. Ook zonder spiegel te gebruiken kun je een spiegelbeeld tekenen. 1. Teken een lijn door A die loodrecht op de spiegel staat, de normaal. 2. Meet hoe ver A van de spiegel staat. 3. Het spiegelbeeld A’ bevindt zich even ver van de spiegel op de normaal, als A. Wat is je gezichtsveld? IN een spiegel zie je slecht een deel van het gebied om je heen, het gezichtsveld, het hangt af van je plaats ten opzichte van de spiegel, dit is vooral in het verkeer belangrijk. Een dodehoekspiegel vergroot het gezichtsveld. 5.6 Breking en lenzen Wat is lichtbreking? Een lepeltje in een glas water lijkt gebroken en een vis lijkt dichter bij het oppervlak dan dat hij werkelijk is, hier wordt licht gebroken. De lichtstraal vanaf de kop en vanaf de staart breekt op het grensvlak van water en lucht. Als je vanuit die plek naar de vis kijkt lijkt het alsof de stralen niet worden gebroken. Als je goed kijkt zie je dat de vis hoger zit dan hij werkelijk is (zie blz. 120). Sommige kleuren breken sneller dan anderen. Zie hiernaast. Hoe werkt een lens? Met een brandglas kun je zonnestralen in één punt bundelen. Het brandpunt is de plek waar de stralen samenkomen. Zo’n brandglas is een lens, het berust dus op lichtbreking. Er zijn veel apparaten met een lens en ook beide ogen bevatten er een. Er zijn 2 soorten lenzen: een bolle en een holle. Een bolle lens is boller en heeft een pluslens, het tegenovergestelde bij een holle lens. Een bolle lens breekt licht naar elkaar toe, een convergerende werking dus. De denkbeeldige lijn die door het midden van de lens staat en hier loodrecht op staat noem je de hoofdas, na de breking gaan de stralen door naar 1 punt het brandpunt van de lens (F=focus). Na breking door een holle lens gaan de evenwijdige lichtstralen uit elkaar lopen. Een divergerende werking dus, het brandpunt van de holle lens komt uit 1 punt, het brandpunt van de holle lens. Wat wordt er met sterkte bij lenzen bedoeld? Op beide lenzen valt een evenwijdige bundel licht. Alle lichtstralen uit de bundel lopen na breking door het brandpunt (F). De afstand van het brandpunt tot het midden is de brandpuntsafstand (f) De sterkte (S) kun je berekenen in de formule S= 1/f f wordt uitgedrukt in meter, zodat de eenheid van sterkte 1/m wordt. De eenheid heet dioptrie. Een lens van 1 dioptrie heeft dus een brandpuntsafstand van 1 m, als je een dioptrie van 2,5 hebt berekend zeg je: Ik heb een lens van +21/2. 5.7 beeldvorming door een bolle lens Hoe projecteer je een voorwerp met een bolle lens op een scherm en hoe zit dat? Op blz. 125 kun je zien dat de kaars op het scherm geprojecteerd is, door een bolle lens, met de goede afstand ontstaat hier een goed beeld, maar wel omgekeerd, links, rechts, boven en onder zijn verwisseld. Je hoeft beeldvorming niet altijd te bestuderen, je kunt het ook tekenen zoals op blz. 125 staat. Het lijnstuk is de positieve lens, de twee brekingen die een lichtstraal door de lens ondergaat zie je als 1 breking. Het voorwerp is getekend als pijl, loodrecht op de hoofdas. Vanuit de top gaat een bundel lichtstralen door de lens. Na breking komen al die stralen in één punt samen. Dit punt is de top van het beeld. ER zij 2 lichtstralen uit de bundel die gebruikt worden voor het tekenen van het beeld: 1. De lichtstraal evenwijdig aan de hoofdas gaat na breking door het brandpunt (F). 2. De lichtstraal door het midden van de lens wordt niet gebroken. Het voorwerp en het beeld zijn meestal niet even groot. Daarom spreek je bij beeldvorming vaak over een vergroting, op pagina 126 zie je hoe je de stralen kunt maken om de grootte van het beeld te berekenen. 5.8 Lens en oog Hoe zit je oog in elkaar? In je oog zit een bolle lens: je ooglens. Als je naar de ooglens kijkt vormt dat het beeld op je netvlies (een soort scherm). Je netvlies verwerkt dit tot een signaal en geeft het door aan je hersenen. Je netvlies is geen gewoon scherm. Je kunt je netvlies namelijk niet verschuiven! Zie pagina 129+130 hoe je oog dit oplost. Je ooglenzen passen zich aan de kijkafstand aan: accommoderen. Door afwijkingen aan het oog kunnen er onscherpe beelden op het netvlies ontstaan. Sommige zijn verziend, andere bijziend, door een bril of lenzen kunnen deze mensen weer beter zien. Bij verziendheid kun je voorwerpen veraf goed zien, maar dichtbij niet, iemand ie bijziend is heeft het omgekeerde, door een lens valt het beeld niet meer voor of achter het netvlies. De belangrijkste aantekeningen: Dit betekent niet dat je de andere aantekeningen niet hoeft te leren, die zijn ook belangrijk. - De kleuren van de regenboog zijn van boven naar onder: Rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Dit zijn tevens de hoofdkleuren. - Berekenen van een beeld B=beeldgrootte, b=beeldafstand, V= voorwerpsgrootte, v= voorwerpsafstand, F= Focus/brandpuntsafstand. - Formules: 1/F= 1/b+1/v b:B= v:V N(vergroting)= b/v= B/V Vraag: b v B V N 1/b 1/v 1/f 18 cm ? 1 ? ? ? 1/b 1/v 1/f F (altijd in cm) 1/6= 0,1667 1/6= 0,1667 1/3= 0,333 3 6 cm 6 cm Antwoord b v B 6 cm 18 cm 6 cm V N (berekend door b:B=v:V 18 cm 1 cm F (altijd in cm) ? - Verschil voorwerpsgrootte (=echte grote) en beeldgrote (=grootte op het beeld) Onthouden: Er zijn natuurlijke en kunstmatige lichtbronnen. Licht plant zich vanuit een lichtbron in alle richtingen rechtlijnig voort. De snelheid van het licht is 300 000 km per seconde. Een lichtbundel kan evenwijdig, convergerend en divergerend zijn. Bij het zien komt licht van een lichtbron of een verlicht voorwerp in je oog. Verlichte voorwerpen kun je zien omdat ze het licht van een lichtbron reflecteren. Met prisma kun je wit licht scheiden in een spectrum. Dit spectrum bestaat uit de hoofdkleuren rood, oranje, geel, groen, blauw en violet. Zonlicht bevat verder infrarode straling en ultraviolette straling. Witte voorwerpen absorberen geen enkele kleur. Zwarte voorwerpen absorberen alle kleuren. Gekleurde voorwerpen absorberen alle kleuren behalve de eigen kleur. Je gezichtsveld is het gebied dat je in een spiegel kunt overzien. Je gezichtsveld hangt af van je plaats ten opzichte van de spiegel. In het verkeer worden veel spiegels toegepast. Een dodehoekspiegel vergroot je gezichtsveld Een schaduw is een plaats waar het licht niet kan komen. Voor een schaduw zijn een lichtbron en een ondoorzichtig voorwerp nodig. Voor een schaduwbeeld heb je ook een scherm nodig. Dag en nacht, zonsverduistering en maansverduistering zijn voorbeelden van schaduwvorming. In voorwerpen met een glad en glimmend oppervlak kun je en spiegelbeeld zien. Een voorwerp en zijn spiegelbeeld liggen even ver van de spiegel af. De verbindingslijn tussen een punt en zijn spiegelbeeld staat loodrecht op de spiegel; de normaal. Op het grensvlak van twee stoffen kunnen lichtstralen een andere richting krijgen, de lichtstralen worden gebroken. Met een bolle lens kun je een voorwerp op een scherm afbeelden. Dit beeld is altijd omgekeerd. Je kunt het nauwkeurig tekenen met behulp van 2 lichtstralen: eentje evenwijdig aan de hoofdas en eentje door het midden van de lens die niet gebroken wordt. 𝐿𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑛 ℎ𝑒𝑡 𝑏𝑒𝑒𝑙𝑑 De formule voor vergroting is: vergroting =𝐿𝑒𝑛𝑔𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑛 ℎ𝑒𝑡 𝑣𝑜𝑜𝑟𝑤𝑒𝑟𝑝 De ooglens stelt zich in op verschillende kijkafstanden. Dit instellen heet accommoderen Verziendheid wordt gecorrigeerd met een bolle lens en bijziendheid met een holle lens.