spiegeltje, spiegeltje aan de wand

SPIEGELTJE,
SPIEGELTJE
AAN DE WAND …
PR
O
EF
LICHT EN ZIEN
WEZO3_3-4u.indb 1
14/04/16 14:42
HOOFDSTUK 1
LICHT
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Lichtbronnen en donkere lichamen
Interactie van het licht met voorwerpen
Rechtlijnige voortplanting van het licht in een homogene middenstof
Schaduwvorming
Lichtbreking
p3
p5
p8
p 12
p 15
HOOFDSTUK 2
ZIEN
2.1
2.2
2.3
2.4
Bouw van het oog
Beeldvorming bij bolle lenzen
Beeldvorming in het oog
Zien doe je met de hersenen
p 23
p 26
p 33
p 35
HOOFDSTUK 3
TERUGKAATSING EN SPIEGELS
HOOFDSTUK 4
EF
3.1 Terugkaatsingswetten bij vlakke spiegels
3.2 Beeldvorming bij vlakke spiegels
3.3 Gebogen spiegels
p 42
p 44
p 48
ELEKTROMAGNETISCHE STRALING
p 54
p 55
p 56
PR
O
4.1 Elektromagnetische straling
4.2 Het elektromagnetisch spectrum
4.3 Verantwoord omgaan met straling
Kraak de code.
CHECK
IN
• Ontcijfer deze tekst.
Je mag hulpmiddelen gebruiken.
… teh tdrow legeips nee po tlavni thcil slA
• Hoe heb je de code kunnen ontcijferen?
@ NAWE_A_02_02_004@
• Vervolledig
de zin.
Je bent nu ingecheckt.
Wanneer je uitcheckt op het einde van dit thema, kun je verklaren waarom je de
tekst hebt kunnen lezen.
2
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 2
14/04/16 14:42
HOOFDSTUK 1
LICHT
Lichtbronnen en donkere lichamen
Wat zie je op de foto?
PR
a
O
EF
1.1
Om iets te zien, is er licht nodig.
Laserstralen verlichten het hele
festivalterrein.
Als het ’s nachts onweert, is plots de
hele hemel verlicht.
Als je op dropping gaat, neem je het
best een zaklamp mee.
Lichtbronnen produceren licht. Natuurlijke lichtbronnen zenden uit zichzelf licht uit en zijn niet door de
mens gemaakt. Kunstmatige lichtbronnen zijn wel door de mens gemaakt.
Voorwerpen die geen licht produceren, zijn donkere voorwerpen.
b Wat zie je als er op een donker voorwerp geen licht invalt?
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 3
3
14/04/16 14:42
Vul aan.
c
voorbeeld
natuurlijke lichtbron
kunstmatige lichtbron
donker voorwerp
d Kruis aan.
2 maan
3 zon
4 niet brandende zaklamp
5 reflector
EF
1 vuurvliegje
7 spiegel
PR
O
6 sterrenhemel
9 brandende kaars
8 stoel
1
2
3
4
5
10 brandende lamp
6
7
8
9
10
kunstmatige lichtbron
natuurlijke lichtbron
donker voorwerp
•
•
•
•
4
Lichtbronnen produceren licht.
Natuurlijke lichtbronnen zijn lichtbronnen die uit zichzelf licht uitzenden.
Kunstmatige lichtbronnen zenden licht uit door tussenkomst van de mens.
Donkere voorwerpen zijn voorwerpen die geen licht uitzenden. Ze zijn zichtbaar als er licht
op valt.
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 4
14/04/16 14:42
1.2
Interactie van het licht met voorwerpen
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er met het licht als het op een heldere glazen plaat valt?
1
Hypothese
Het licht
■ wordt op de heldere glazen plaat weerkaatst.
■ wordt door de heldere glazen plaat geabsorbeerd.
■ wordt door de heldere glazen plaat grotendeels doorgelaten.
■ verandert van kleur.
Benodigdheden
heldere glazen plaat – zaklamp
Werkwijze
• Verduister het lokaal.
• Schijn met een zaklamp op de heldere glazen plaat.
EF
Waarneming
Wat zie je?
Besluit
Licht dat invalt op een heldere glazen plaat wordt
2
O
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er met het licht als het op een matglazen plaat valt?
PR
Hypothese
Het licht
■ wordt op de matglazen plaat weerkaatst.
■ wordt door de matglazen plaat geabsorbeerd.
■ wordt door de matglazen plaat grotendeels doorgelaten.
■ wordt door de matglazen plaat gedeeltelijk doorgelaten.
■ verandert van kleur.
Benodigdheden
matglazen plaat – zaklamp
Werkwijze
• Verduister het lokaal.
• Schijn met een zaklamp op de matglazen plaat.
Waarneming
Besluit
Licht dat invalt op een matglazen plaat wordt
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 5
5
14/04/16 14:42
a
Voorwerpen die het licht niet doorlaten, zijn ondoorschijnende voorwerpen.
Je ziet het voorwerp erachter
■ onscherp.
■ niet.
■ duidelijk.
b Voorwerpen die het licht slechts gedeeltelijk doorlaten, zijn doorschijnende voorwerpen.
Je ziet het voorwerp erachter
■ onscherp.
■ niet.
■ duidelijk.
Voorwerpen die het licht (bijna) volledig doorlaten, zijn doorzichtige voorwerpen.
Je ziet het voorwerp erachter
■ onscherp.
■ niet.
■ duidelijk.
c
e
Kruis aan.
PR
O
EF
d Noteer wat je ziet.
Kies uit: doorzichtig voorwerp, doorschijnend voorwerp en ondoorschijnend voorwerp.
voorwerp
ondoorschijnend
doorschijnend
doorzichtig
boek
leeg wijnglas
bedampte bril
kalkpapier
spiegel
zuiver water
6
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 6
14/04/16 14:42
1
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er met het licht als het op een wit papier valt?
Hypothese
Het licht
■ wordt op het wit papier weerkaatst.
■ wordt door het wit papier geabsorbeerd.
■ wordt door het wit papier doorgelaten.
■ verandert van kleur.
Benodigdheden
wit papier – zaklamp
EF
Proefopstelling
O
Werkwijze
• Verduister het lokaal.
• Proefpersoon 1 staat voor de klas met het gezicht naar de klas gericht.
• Proefpersoon 2 belicht met een zaklamp de linkerkant van het puntje van de neus van proefpersoon 1.
• Proefpersoon 3 houdt een wit papier aan de rechterkant van het gezicht van proefpersoon 1 in de
lichtbundel.
PR
Waarneming
Wat zie je als je naar de rechterkant van het gezicht van proefpersoon 1 kijkt?
Besluit
Licht dat invalt op een wit papier wordt
2
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er met het licht als het op een zwart papier valt?
Hypothese
Het licht
■ wordt op het zwart papier weerkaatst.
■ wordt door het zwart papier geabsorbeerd.
■ wordt door het zwart papier doorgelaten.
■ verandert van kleur.
Benodigdheden
zwart papier – zaklamp
Werkwijze
• Verduister het lokaal.
• Proefpersoon 1 staat voor de klas met het gezicht naar de klas gericht.
• Proefpersoon 2 belicht met een zaklamp de linkerkant van het puntje van de neus van proefpersoon 1.
• Proefpersoon 3 houdt een zwart papier aan de rechterkant van het gezicht van proefpersoon 1 in
de lichtbundel.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 7
7
14/04/16 14:42
Waarneming
Wat zie je als je naar de rechterkant van het gezicht van proefpersoon 1 kijkt?
Besluit
Licht dat invalt op een zwart papier wordt
•
•
•
•
Doorzichtige voorwerpen laten (bijna) alle licht door.
Doorschijnende voorwerpen laten het licht gedeeltelijk door.
Ondoorschijnende voorwerpen laten geen licht door.
Licht dat niet doorgelaten wordt, wordt geabsorbeerd of teruggekaatst.
Rechtlijnige voortplanting van het licht in
een homogene middenstof
1.3
1
O
Hypothese
Het licht verplaatst zich volgens
■ een gebogen baan.
■ een rechte baan.
■ een willekeurige baan.
EF
Onderzoeksvraag
Welke weg volgt het licht?
PR
Benodigdheden
brandende kaars – rubberen slang – twee kartonnen plaatjes met een gat van ongeveer 1 cm
doorsnede
Werkwijze 1
• Houd de brandende kaars voor de rubberen slang.
• Kijk door de slang naar de kaars.
Waarneming 1
• Wanneer kun je de kaars zien?
• Schets de situatie op de figuur.
8
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 8
14/04/16 14:42
Werkwijze 2
• Kijk naar de brandende kaars.
• Houd beide plaatjes van elkaar verwijderd tussen je oog en de kaars.
Waarneming 2
• Wanneer kun je de kaars zien?
Besluit
Licht plant zich voort in
EF
• Schets de situatie op de figuur.
PR
O
Licht plant zich rechtlijnig voort en volgt daarbij altijd de kortste en snelste weg.
Er is wel één voorwaarde: de middenstof (hier lucht) moet homogeen zijn. De stof moet dus overal
dezelfde samenstelling hebben.
Omdat licht zich rechtlijnig voortplant, teken je een lichtstraal als een rechte lijn met een pijlpunt erop. De
pijlpunt geeft aan in welke zin het licht zich voortplant.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 9
9
14/04/16 14:42
2
Onderzoeksvraag
Wanneer zijn lichtstralen zichtbaar?
Hypothese
Lichtstralen zijn
■ altijd zichtbaar.
■ soms zichtbaar.
■ nooit zichtbaar.
Benodigdheden
laserpen – kartonnen doos met venster en kalkpapier – talkpoeder
EF
Proefopstelling
PR
Waarneming 1
Wat zie je?
O
Werkwijze 1
• Schijn met de laserpen door de opening in de doos.
• Kijk door het venster.
Werkwijze 2
• Strooi wat talkpoeder in de doos.
• Schud even met de doos, zodat het talkpoeder in de doos opvliegt.
• Schijn met de laserpen door de opening in de doos.
• Kijk door het venster.
Waarneming 2
Wat zie je?
Besluit
Een lichtbundel is
Een lichtbundel wordt wel zichtbaar wanneer stofdeeltjes het licht weerkaatsen en het weerkaatste
licht in onze ogen terechtkomt.
Wanneer licht in alle richtingen weerkaatst, spreek je van lichtverstrooiing of diffusie.
Een lichtbundel is een verzameling van lichtstralen.
10
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 10
14/04/16 14:42
a
Wanneer kun je een lichtbron zien?
b Hoe komt het dat je deze tekst kunt lezen?
Beschrijf het verloop van de lichtstralen.
De lichtstralen lopen
Dit is een convergerende
Dit is een divergerende licht-
lichtbundel.
bundel.
PR
d Benoem de lichtbundels.
.
.
O
lichtbundel.
De lichtstralen lopen
De lichtstralen lopen
.
Dit is een evenwijdige
EF
c
•
•
•
•
•
Een lichtstraal stel je voor door een rechte lijn met een pijlpunt erop.
Een lichtbundel wordt zichtbaar wanneer stofdeeltjes het licht weerkaatsen.
Een evenwijdige lichtbundel bestaat uit evenwijdige lichtstralen.
Bij een divergerende lichtbundel lopen de lichtstralen uit elkaar.
Bij een convergerende lichtbundel lopen de lichtstralen naar elkaar toe.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 11
11
14/04/16 14:42
Schaduwvorming
1.4
a
Maak de volgende schaduwbeelden met je handen.
b Waarom ga je op een zonnige zomerdag graag onder een grote boom zitten?
Schaduw ontstaat omdat het licht tegengehouden wordt door een
voorwerp en zich
voortplant.
EF
c
O
• Schaduw ontstaat wanneer licht wordt tegengehouden door een ondoorschijnend voorwerp.
• Achter het voorwerp ontstaat dan een schaduw.
• Schaduwvorming is een gevolg van de rechtlijnige voortplanting van het licht.
PR
1.4.1 Schaduwvorming bij een puntvormige lichtbron
a
Welke lichtbundel vertrekt vanuit de puntvormige lichtbron (L)?
Achter het ondoorschijnende voorwerp (V) komt zo goed als geen licht. Er ontstaat een scherp afgelijnde
donkere schaduw: de kernschaduw.
b Welke nummer duidt de kernschaduw aan?
c
12
Welke nummer duidt het volledig verlichte deel aan?
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 12
14/04/16 14:42
1.4.2 Schaduwvorming bij een niet-puntvormige lichtbron
Een niet-puntvormige lichtbron (L) is een verzameling van puntvormige lichtbronnen.
Achter het ondoorschijnende voorwerp (V) ontstaan twee schaduwgebieden.
a
Welke nummer duidt de kernschaduw aan?
b Welke nummer duidt het volledig verlichte deel aan?
Het gebied waar een deel van het licht komt, is de bijschaduw.
Welke nummer duidt de bijschaduw aan?
EF
c
O
• Een puntvormige lichtbron vormt achter een ondoorschijnend voorwerp een scherp
schaduwbeeld. Er ontstaat een kernschaduw.
• Een niet-puntvormige lichtbron vormt, met een ondoorschijnend voorwerp, een onscherp
schaduwbeeld. Er ontstaat een kernschaduw en een bijschaduw.
• Een kernschaduw is het gebied waar zo goed als geen licht komt.
• Een bijschaduw is het gebied waar nog gedeeltelijk licht komt.
a
PR
1.4.3 Maans- en zonsverduistering
• Geeft de maan zelf licht?
■ ja
■ nee
• Verklaar.
Het lijkt alsof de maan van vorm kan veranderen. Soms zie je de maan volledig, soms zie je slechts een
sikkel. Dat wordt veroorzaakt door de positie van de maan op haar baan rond de aarde. Die
verschillende verschijningsvormen zijn de schijngestalten van de maan of maanfasen.
Soms staan de zon, de maan en de aarde op één lijn.
Bij een zonsverduistering staat de aarde in de schaduw van de maan.
Bij een maansverduistering bevindt de maan zich in de schaduw van de aarde.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 13
13
14/04/16 14:42
b Kruis aan.
■■ maansverduistering
■■ zonsverduistering
PR
O
EF
■■ maansverduistering
■■ zonsverduistering
14
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 14
14/04/16 14:42
1.5
Lichtbreking
Onderzoeksvraag
Wat gebeurt er met een lichtstraal die schuin van lucht naar water overgaat?
Hypothese
De lichtstraal
■ gaat rechtdoor.
■ verandert van richting.
■ wordt teruggekaatst.
Benodigdheden
rechthoekige glazen bak gevuld met water – laserpen
Werkwijze
Richt de lichtstraal schuin op het wateroppervlak.
EF
Waarneming
Wat zie je?
Besluit
Wanneer een lichtstraal overgaat van de ene middenstof (lucht) naar een andere middenstof (water),
Dat verschijnsel is lichtbreking.
PR
O
Lucht is een voorbeeld van een optisch ijle middenstof.
Water en glas zijn voorbeelden van optisch dichte middenstoffen.
Het grensvlak = het oppervlak dat de grens vormt tussen twee middenstoffen.
i=
de invallende straal.
I = het invalspunt: het punt waar de invallende straal het grensvlak snijdt.
n = de normaal: de loodlijn die altijd loodrecht op het grensvlak staat in het invalspunt van de
invallende straal.
Î = de invalshoek: de hoek tussen de normaal en de invallende straal.
r = de gebroken straal.
R̂ = de brekingshoek: de hoek tussen de normaal en de gebroken straal.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 15
15
14/04/16 14:43
1.5.1Brekingswetten
Onderzoeksvraag
Hoe liggen de invallende straal, de normaal en de gebroken straal ten opzichte van elkaar?
1
Hypothese
■■ De invallende straal, de normaal en de gebroken straal liggen in eenzelfde vlak.
■■ De invallende straal en de normaal liggen in een vlak loodrecht op de gebroken straal.
■■ De invallende straal, de normaal en de gebroken straal liggen in drie verschillende vlakken.
Benodigdheden
lichtbron – optische schijf – halfcirkelvormige glazen schijf
EF
Proefopstelling
Waarneming
Waar zie je de lichtstralen?
O
Werkwijze
Laat een lichtstraal, in het invalspunt, op de halfcirkelvormige glazen schijf invallen.
PR
Besluit
De invallende straal, de normaal en de gebroken straal liggen
Onderzoeksvraag
Hoe gebeurt de breking van een lichtstraal bij de overgang van een optisch ijle naar een optisch
dichtere middenstof?
2
Hypothese
De lichtstraal
n wordt niet gebroken.
n breekt naar de normaal toe.
n breekt van de normaal weg.
Benodigdheden
lichtbron – optische schijf – halfcirkelvormige glazen schijf
16
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 16
14/04/16 14:43
Proefopstelling
Waarneming
Vul aan.
Î (°)
0
10
R̂ (°)
30
EF
Werkwijze
• Leg in het midden van de optische schijf de halfcirkelvormige glazen schijf.
• Laat de lichtstraal in het invalspunt invallen onder een invalshoek van 0°, 10°, 30°, 50° en 70°.
• Lees telkens de overeenkomstige brekingshoek af.
50
70
breekt de invallende straal
de normaal
dan de brekingshoek.
PR
De invalshoek is
O
Besluit
Wanneer de lichtstraal overgaat van een optisch ijle middenstof naar een optisch dichte middenstof,
Onderzoeksvraag
Hoe gebeurt de breking van een lichtstraal bij de overgang van een optisch dichte naar een
optisch ijle middenstof?
3
Hypothese
De lichtstraal
■ wordt niet gebroken.
■ breekt naar de normaal toe.
■ breekt van de normaal weg.
Benodigdheden
lichtbron – optische schijf – halfcirkelvormige glazen schijf
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 17
17
14/04/16 14:43
Proefopstelling
Waarneming
Vul aan.
Î (°)
0
30
50
70
O
R̂ (°)
10
EF
Werkwijze
• Leg in het midden van de optische schijf de halfcirkelvormige glazen schijf, zoals aangegeven in de
proefopstelling.
• Laat de lichtstraal invallen op de gebogen zijde van de halfcirkelvormige glazen schijf. De invalshoeken
zijn gelijk aan de brekingshoeken verkregen bij de vorige waarneming.
• Lees telkens de overeenkomstige brekingshoek af.
PR
Besluit
Wanneer de lichtstraal overgaat van een optisch dichte middenstof naar een optisch ijle middenstof, breekt de invallende straal
de normaal
De invalshoek is
a
dan de brekingshoek.
Wat stel je vast als je de waarnemingen van de twee vorige experimenten vergelijkt?
De invalshoek bij de overgang van een optisch ijle naar een optisch dichte middenstof is hetzelfde als de
brekingshoek bij de overgang van een optisch dichte naar een optisch ijle middenstof.
De stralengang is dus omkeerbaar.
Wetten van de lichtbreking
• Een lichtstraal die loodrecht invalt op het grensvlak wordt niet gebroken.
• Een lichtstraal die overgaat van een optisch ijle naar een optisch dichte middenstof, breekt naar
de normaal toe. (Î > R̂)
Een lichtstraal die overgaat van een optisch dichte naar een optisch ijle middenstof, breekt van de
normaal weg . (Î < R̂)
• Bij lichtbreking is de stralengang omkeerbaar.
18
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 18
14/04/16 14:43
PR
O
EF
b • Teken de gebroken straal.
• Duid met symbolen de invallende straal, het invalspunt, de normaal, de invalshoek, de gebroken
straal en de brekingshoek aan.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 19
19
14/04/16 14:43
1.5.2 Schijnbare verhoging van een voorwerp
Onderzoeksvraag
Hoe kun je het muntstuk volledig zichtbaar maken zonder het kommetje aan te raken en zelf van
plaats te veranderen?
Hypothese
Benodigdheden
kommetje – muntstuk
EF
Proefopstelling
O
Werkwijze
• Leg het muntstuk op de bodem van het kommetje.
• Zet het kommetje voor je op de tafel.
• Schuif het kommetje van je weg tot je het muntje net niet meer kunt zien.
PR
Besluit
Als gevolg van lichtbreking ligt het beeld van het muntstuk hoger dan het muntstuk zelf.
Dat verschijnsel is schijnbare verhoging.
20
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 20
14/04/16 14:43
a
Waarom zie je de vis hoger dan waar hij werkelijk zit?
PR
O
EF
b Waarom staat de zon niet waar je ze ziet?
Een schijnbare verhoging treedt op wanneer je door lichtbreking een voorwerp hoger ziet dan
het zich in werkelijkheid bevindt.
hOOFDStUK 1 - Licht
WEZO3_3-4u.indb 21
21
14/04/16 14:43
Samenvatting
overgang naar
andere middenstof
lichtbron
lichtbreking
homogene
middenstof
lichtstraal
donker lichaam
schijnbare
verhoging
rechtlijnige voortplanting van licht
schaduw­vorming
•• zonsverduistering
•• maansverduistering
•• absorberen
•• terugkaatsen
•• doorlaten
EF
Om te kunnen zien, heb je lichtbronnen en donkere lichamen nodig. Donkere lichamen kunnen licht
absorberen, terugkaatsen en doorlaten. Lichtbronnen zenden lichtstralen uit.
Wanneer een lichtstraal door een homogene middenstof gaat, plant ze zich rechtlijnig voort.
Als je een ondoorzichtig donker lichaam voor lichtstralen plaatst, geeft dat schaduwvorming. Een
toepassing daarvan is zonsverduistering en maansverduistering.
Wanneer een lichtstraal overgaat van de ene naar de andere middenstof, is er lichtbreking. Een toepassing
daarvan is de schijnbare verhoging van een voorwerp.
Wat zijn de nieuwe begrippen? Vul eventueel zelf aan.
O
het doorschijnende voorwerp
het doorzichtige voorwerp
de middenstof
de lichtverstrooiing
de evenwijdige lichtbundel
de convergerende lichtbundel
de divergerende lichtbundel
de kernschaduw
PR
de lichtbron
de natuurlijke lichtbron
de kunstmatige lichtbron
het donkere voorwerp
weerkaatsen
absorberen
doorlaten
het ondoorschijnende voorwerp
de bijschaduw
de zonsverduistering
de maansverduistering
de lichtbreking
de optisch ijle middenstof
de optisch dichte middenstof
de schijnbare verhoging
Wat wordt er minstens van je verwacht? Vul eventueel zelf aan.
Geef voorbeelden van alle soorten lichtbronnen en donkere voorwerpen.
Herken interactie van licht met een voorwerp.
Geef een voorbeeld van de interactie van licht met een voorwerp.
Geef voorbeelden van doorzichtige, doorschijnende en ondoorschijnende lichamen.
De brekingswetten correct weergeven.
Maak oefeningen op lichtbreking.
Geef de soorten en een voorbeeld bij elke soort lichtbron.
Beschrijf hoe het licht zich voortplant in een homogene middenstof.
Bespreek het experiment van de voortplanting in een homogene middenstof.
Teken en benoem lichtbundels.
Bespreek hoe schaduw ontstaat.
Teken en bespreek de schaduwvorming op een tekening.
Bespreek enkele toepassingen van schaduwvorming.
Duid op een tekening het grensvlak, de invallende straal, het invalspunt, de normaal, de invalshoek,
de gebroken straal en de brekingshoek aan.
■■ Bespreek lichtbreking en maak er oefeningen op.
■■ Leg uit in welke omstandigheden er een totale terugkaatsing ontstaat.
■■ Beschrijf en verklaar toepassingen van lichtbreking.
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
22
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 22
14/04/16 14:43
HOOFDSTUK 2
ZIEN
2.1
Bouw van het oog
Teken het oog van de persoon die naast je zit.
EF
a
7
8
hoornvlies
hard oogvlies
PR
O
b Duid de delen van het oog aan op je tekening.
1 pupil
4 wimpers
2 bovenste ooglid
5 onderste ooglid
3 iris
6 binnenste ooghoek
Onderzoeksvraag
Welke invloed heeft lichtsterkte op de pupil?
Hypothese
■■ De pupil vergroot bij veel licht.
■■ De pupil verkleint bij veel licht.
■■ De pupil verandert niet.
Werkwijze
• Ga met twee tegenover elkaar zitten.
• Proefpersoon 1 sluit de ogen en houdt zijn handen gedurende 30 seconden voor de ogen.
• Proefpersoon 1 opent de ogen.
Waarneming
Wat gebeurt er met de pupil van proefpersoon 1?
Besluit
Als er weinig licht is, worden je pupillen
Als er veel licht is, worden je pupillen
Het vergroten en verkleinen van de pupil wordt veroorzaakt door de iris. Die bevat spieren die kunnen
ontspannen of opspannen. Daardoor verandert de grootte van de pupil.
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 23
23
14/04/16 14:43
c Noteer de nummers in het juiste cirkeltje.
1pupil
2oogzenuw
3 hard oogvlies
4straallichaam
5lens
6iris
7glasachtig
lichaam
PR
O
EF
8lensbandjes
9vaatvlies
10hoornvlies
11netvlies
12oogspieren
13 gele vlek
14 blinde vlek
d Plaats de letter van het deel van het oog bij de juiste omschrijving.
omschrijving
1
2
3
4
5
6
7
Bevat bloedvaten, zorgt voor de doorbloeding van het oog.
Brengt informatie van het oog naar de hersenen.
Breekt het licht wanneer het in het oog komt.
Bevat de zintuigcellen die licht opvangen.
Is de plaats met de meeste zintuigcellen.
Verbinden de lens met het straallichaam.
Bevat spiervezels en is belangrijk om de dikte van de lens te veranderen.
1
24
deel van het oog
2
3
4
5
A
B
C
D
E
F
G
6
lensbandjes
straallichaam
vaatvlies
oogzenuw
netvlies
hoornvlies
gele vlek
7
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 24
14/04/16 14:43
Onderzoeksvraag
Wat is de blinde vlek in ons oog?
Hypothese
■■ een vlekje op het netvlies dat vuil is
■■ een plaats op het netvlies waar geen beeld wordt waargenomen
■■ een plaats op het netvlies waar een scherp beeld wordt waargenomen
Benodigdheden
de figuur hieronder
PR
Waarneming
Wat zie je?
O
EF
Werkwijze
• Houd dit blad op armlengte van je rechteroog.
• Sluit je linkeroog.
• Breng het blad stilaan dichterbij.
• Kijk met je rechteroog naar de hoed.
Besluit
De blinde vlek is een plaats op het netvlies waar
Verklaring
Op de blinde vlek zijn geen zintuigcellen aanwezig. Bijgevolg kun je er geen beeld waarnemen.
• De lichtinval in het oog bepaalt de grootte van de pupil. Spieren in de iris zorgen dat de pupil
groter of kleiner wordt.
• De blinde vlek is de plaats op het netvlies waar geen zintuigcellen liggen. Er wordt geen beeld
waargenomen.
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 25
25
14/04/16 14:43
2.2
Beeldvorming bij bolle lenzen
De lens van je oog is aan beide zijden bol en wordt daarom ook wel een dubbelbolle lens genoemd.
De lichtstralen vallen op je ooglens in en worden gebroken.
Onderzoeksvraag
Hoe breken de lichtstralen die evenwijdig met de hoofdas invallen op een dubbelbolle lens?
1
Hypothese
■■ De lichtstralen lopen rechtdoor.
■■ De lichtstralen divergeren.
■■ De lichtstralen convergeren.
Benodigdheden
lichtkastje – dubbelbolle lens
Proefopstelling
F1
0
F2
EF
hoofdas
PR
O
Werkwijze
• Laat een evenwijdige lichtbundel invallen op de dubbelbolle lens, zoals aangegeven in de proefopstelling.
• Teken de gebroken stralen.
• Laat de evenwijdige lichtbundel invallen aan de andere zijde van de bolle lens.
• Teken de gebroken stralen in een andere kleur.
• Duid de snijpunten van de gebroken stralen aan.
• Benoem die snijpunten met F1 en F2.
• Meet de brandpuntsafstand. Dat is de afstand van het midden van de lens, het optisch
middelpunt O, tot de twee brandpunten F1 en F2.
Waarneming
• Wat gebeurt er met de gebroken stralen?
26
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 26
14/04/16 14:43
• Wat kun je zeggen over de afstand |OF1| en |OF2|?
Besluit
Lichtstralen die evenwijdig met de hoofdas invallen,
in het brandpunt F.
Het brandpunt F is een reëel brandpunt, omdat de gebroken stralen elkaar werkelijk snijden. De twee
brandpunten liggen symmetrisch ten opzichte van het optisch middelpunt O.
De afstand tussen het optisch middelpunt en het brandpunt is de brandpuntsafstand |OF|.
2
Onderzoeksvraag
Hoe beïnvloedt de kromming van de lens de brandpuntsafstand?
Hypothese
■■ Hoe boller de lens, hoe groter de brandpuntsafstand.
■■ Hoe boller de lens, hoe kleiner de brandpuntsafstand.
evenwijdige lichtbundel
■■ De dikte van de lens heeft geen invloed op de brandpuntsafstand.
evenwijdige lichtbundel
evenwijdige lichtbundel
evenwijdige lichtbundel
O
Proefopstelling
EF
Benodigdheden
lichtkastje – dunne dubbelbolle lens – dikkere dubbelbolle lens
PR
Werkwijze 1
• Laat een evenwijdige lichtbundel invallen op de dubbelbolle lens, zoals aangegeven op de linkse
figuur in de proefopstelling.
• Teken de gebroken stralen.
• Duid het brandpunt aan.
Waarneming 1
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 27
27
14/04/16 14:43
Werkwijze 2
• Laat een evenwijdige lichtbundel invallen op een dikkere dubbelbolle lens, zoals aangegeven op de
rechtse figuur in de proefopstelling.
• Teken de gebroken stralen.
• Duid het brandpunt aan.
Waarneming 2
EF
Vergelijk de bekomen brandpuntsafstanden uit beide waarnemingen met elkaar.
Besluit
De brandpuntsafstand is afhankelijk van de kromming van de lens.
de lens, hoe
de brandpuntsafstand.
O
Hoe
PR
Van een voorwerp vertrekken veel lichtstralen die door de lens gebroken worden.
Waar de gebroken stralen elkaar snijden, vormt zich een beeldpunt van het voorwerp.
Alle beeldpunten samen vormen een totaalbeeld van het voorwerp.
Op een voorwerp vallen oneindig veel lichtstralen. Om het beeld van een voorwerp te kunnen tekenen,
maak je gebruik van karakteristieke stralen. Dat zijn invallende stralen waarvan je gemakkelijk de
gebroken stralen kunt tekenen.
• Stralen die evenwijdig met de hoofdas invallen op een bolle lens convergeren naar het
brandpunt F.
• Elke bolle lens heeft twee brandpunten. Die liggen symmetrisch ten opzichte van de lens. Het zijn
reële brandpunten.
• De brandpuntsafstand is afhankelijk van de kromming van de lens. Hoe boller de lens,
hoe kleiner de brandpuntsafstand.
28
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 28
14/04/16 14:43
Onderzoeksvraag
Hoe gebeurt de breking van de karakteristieke invallende lichtstralen op een bolle lens?
Hypothese
Teken de gebroken stralen.
F1
F2
F1
F2
EF
F1
F2
O
Benodigdheden
lichtkastje – dubbelbolle lens met gekende brandpuntsafstand
PR
Werkwijze
Laat één lichtstraal invallen op de dubbelbolle lens, zoals aangegeven op onderstaande figuren.
Waarneming
• Teken het verdere verloop van de lichtstraal.
• Beschrijf naast iedere tekening het verdere verloop van de lichtstraal.
F1
F2
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 29
29
14/04/16 14:43
F2
F1
F2
EF
F1
O
Besluit
Een lichtstraal die evenwijdig met de hoofdas invalt op een bolle lens, gaat na breking
PR
Een lichtstraal die invalt door het brandpunt van een bolle lens,
Een lichtstraal die invalt door het optisch middelpunt van een bolle lens,
• Om het beeld van een voorwerp bij bolle lenzen te tekenen, maak je gebruik van karakteristieke
stralen.
• Een lichtstraal die evenwijdig met de hoofdas invalt, gaat na breking door het brandpunt.
• Een lichtstraal die invalt door het brandpunt, wordt evenwijdig met de hoofdas gebroken.
• Een lichtstraal die invalt door het optisch middelpunt, verandert niet van richting.
30
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 30
14/04/16 14:43
Onderzoeksvraag
Wat zie je wanneer je door een bekerglas gevuld met water naar een pijl kijkt die naar achteren
verplaatst wordt?
Hypothese
■■ De pijl verandert van grootte en keert om.
■■ De pijl verandert van grootte en keert niet om.
■■ De pijl verandert niet van grootte en keert niet om.
■■ Je ziet het voorwerp altijd even groot.
Benodigdheden
bekerglas gevuld met water – wit papier – stift
PR
O
EF
Proefopstelling
Werkwijze
• Teken een pijl van ongeveer 3 cm op een wit papier.
• Kijk door het bekerglas naar de pijl.
• Houd de pijl eerst vlak achter het bekerglas.
• Beweeg de pijl langzaam naar achteren, verder weg van het bekerglas.
Waarneming
• Wat gebeurt er met de pijl als je hem vlak achter het bekerglas houdt?
• Wat gebeurt er met de pijl als je hem naar achteren beweegt?
• Wat gebeurt er met de pijl als je hem nog verder naar achteren beweegt?
Besluit
De kenmerken van het beeld (de pijl) veranderen naargelang de plaats van de pijl ten opzichte
van de lens (het bekerglas met water).
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 31
31
14/04/16 14:43
a
• Teken het beeld van het voorwerp (= pijltje) door gebruik te maken van de karakteristieke
stralen.
• Bespreek de kenmerken van het beeld dat gevormd wordt.
Kies uit volgende begrippen.
– grootte: kleiner – even groot – groter
– stand: rechtopstaand – omgekeerd
– plaats: het beeld ligt tussen de lens en het brandpunt – het beeld ligt in het brandpunt –
het beeld ligt verder dan het brandpunt – het beeld ligt op oneindig
– aard van het beeld: reëel (= gevormd door de gebroken stralen zelf ) –
virtueel (gevormd door de verlengden van de gebroken stralen)
Het voorwerp is ver verwijderd van de lens, verder dan twee keer de brandpuntsafstand.
F1
0
F2
grootte:
plaats:
stand:
aard:
EF
voorwerp
O
Het voorwerp staat op precies twee keer de brandpuntsafstand.
PR
F1
0
F2
voorwerp
grootte:
stand:
plaats:
aard:
Het voorwerp staat tussen het brandpunt en twee keer de brandpuntsafstand.
F1
0
F2
voorwerp
32
grootte:
plaats:
stand:
aard:
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 32
14/04/16 14:43
Het voorwerp staat precies in het brandpunt.
0
F2
0
F1
voorwerp
F2
F1
voorwerp
grootte:
plaats:
stand:
aard:
EF
Het voorwerp staat tussen de lens en het brandpunt.
plaats:
stand:
aard:
O
grootte:
PR
• De kenmerken van het beeld van een voorwerp door een bolle lens hangen af van de afstand
van het voorwerp tot de lens.
• Het beeld gevormd door een bolle lens kan reëel of virtueel zijn.
• Een reëel beeld wordt gevormd waar de gebroken stralen elkaar snijden.
• Een virtueel beeld wordt gevormd waar de verlengden van de gebroken stralen elkaar
snijden.
• Een virtueel beeld kun je niet opvangen op een scherm.
2.3
Beeldvorming in het oog
Wanneer lichtstralen je oog binnenkomen, worden ze gebroken door het hoornvlies. Daarna gaan de stralen
door de pupil, de lens en het glasachtig lichaam. Voornamelijk de lens doet de lichtstralen convergeren op
het netvlies. Om scherp te zien, moet het beeld op het netvlies vallen. Op dat vlies liggen de zintuigcellen.
voorwerp
lens
beeld
gele vlek
hoornvlies
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 33
33
14/04/16 14:43
a • Houd je pen voor je ogen en kijk afwisselend naar de pen en de achtergrond.
• Wat merk je?
Onze ogen moeten zich voortdurend aanpassen om voorwerpen scherp te kunnen zien.
b Kruis aan.
voorwerp dichtbij
3 kringspier in
straallichaam
3 kringspier in
kringspier in het straallichaam
■■ ontspannen
straallichaam
■■ opgespannen
1
lens
lensbandjes
■■ strak
■■ los
lens
■■ bol
2 lensbandjes
■■ plat
1 lens
3 kringspier in
straallichaam
1 lens
1 lens
PR
O
3 kringspier in
straallichaam
EF
2 lensbandjes
2 lensbandjes
2 lensbandjes
voorwerp veraf
kringspier in het
straallichaam
lensbandjes
lens
■■ ontspannen
■■ opgespannen
■■ strak
■■ los
■■ bol
■■ plat
Als het beeld voor of achter het netvlies valt, kan het oog dat corrigeren door de lens boller of platter te
maken. Dat is accommodatie.
c Soms accommodeert het oog onvoldoende, waardoor het beeld niet scherp is.
Hoe kun je dat oplossen?
34
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 34
14/04/16 14:43
• Het licht dat in je oog valt, wordt voornamelijk door de lens gebroken.
• Het beeld wordt gevormd op het netvlies. Daar liggen de zintuigcellen.
• Wanneer je naar een dichtbijgelegen voorwerp kijkt, zal de kringspier in het straallichaam
opspannen. Daardoor komen de lensbandjes losser te hangen en wordt de lens boller.
• Wanneer je naar een verafgelegen voorwerp kijkt, zal de kringspier in het straallichaam
ontspannen. Daardoor komen de lensbandjes strakker te staan en wordt de lens platter.
• Het verschijnsel waarbij de ooglens boller of platter wordt, is accommodatie.
2.4
Zien doe je met de hersenen
a
Hoe valt het beeld op het netvlies?
voorwerp
F2
EF
F1
beeld
O
dubbelbolle lens
PR
De hersenen verwerken alle signalen vanuit de ogen en geven betekenis aan de beelden.
2.4.1 Twee ogen worden één
Onderzoeksvraag
Wat doen de hersenen met de beelden van beide ogen?
Hypothese
De hersenen
■ voegen de beelden samen.
■ voegen beelden toe.
■ verwerken de beelden apart.
Werkwijze
• Maak van dit blad papier een koker.
• Houd de koker met je rechterhand bijna tegen je rechteroog.
• Houd je linkerhand naast het uiteinde van de koker.
• Kijk met je beide ogen.
• Breng je linkerhand, langs de koker, naar je linkeroog toe.
Waarneming
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 35
35
14/04/16 14:43
Besluit
De hersenen
Verwerking
Waarom heb je nooit last van je ‘blinde vlekken’, de plaats waar je niets ziet?
2.4.2Dieptezicht
Onderzoeksvraag
Wat is er nodig voor een goed dieptezicht?
Hypothese
Voor een goed dieptezicht moet je
n beide ogen gebruiken.
n één oog gebruiken.
Met
O
Besluit
PR
Waarneming
EF
Werkwijze
• Ga met je gezicht tegenover je klasgenoot zitten.
• Je klasgenoot wijst met zijn rechtervinger naar links.
• Sluit één oog.
• Probeer in een vloeiende beweging met je rechtervinger de vingertop van je klasgenoot te raken.
• Probeer het nu opnieuw maar met beide ogen open.
heb je een veel beter dieptezicht dan
. Je hersenen verwerken de beelden van beide
ogen en geven diepte aan het beeld.
Dieptezicht maakt het inschatten van afstanden mogelijk. Dieptezicht is iets wat je gedurende heel je
leven leert.
36
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 36
14/04/16 14:43
2.4.3 Driedimensionaal zicht
Onderzoeksvraag
Hoe komt het dat je de omgeving driedimensionaal (3D) ziet?
Hypothese
Omdat voorwerpen in de omgeving
■ een hoogte, een lengte en een breedte hebben.
■ door beide ogen vanuit een andere hoek bekeken worden.
■ anders plat zouden zijn.
Werkwijze
• Houd een pen op ongeveer 20 cm voor je neus.
• Sluit afwisselend je linker- en rechteroog.
Waarneming
• Bekijk de linkse figuur.
• Kruis rechts aan wat je ziet.
PR
O
a
EF
Besluit
Je kunt 3D zien omdat voorwerpen
■
■
• Welke verklaring is correct?
■ Onze hersenen vervolledigen het beeld.
■ Onze hersenen voegen de beelden samen.
■ Onze hersenen maken hier een fout.
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 37
37
14/04/16 14:43
b • Bekijk de figuur.
2.4.4 Optische illusies
EF
• Verklaar waarom je de figuur enkel met een 3D-bril in 3D ziet.
a Een optische illusie is iets wat
O
Onze hersenen mogen dan wel fantastisch werk leveren, soms maken ze toch ook foutjes. Daarvan wordt
gebruikgemaakt in optische illusies.
waarneemt, maar dat door
anders wordt opgevat of geïnterpreteerd.
PR
b Wat merk je als je geconcentreerd naar het zwarte puntje kijkt en je hoofd verder van en dichter bij het
beeld brengt?
38
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 38
14/04/16 14:43
c
Welke muizenval is de langste?
e
PR
O
EF
d Hoeveel koeien tel je?
• Welke slang denk je dat de langste is?
■ de slang vooraan op de tekening
■ de slang achteraan op de tekening
• Meet beide slangen.
• Welke is de langste?
■ de slang vooraan op de tekening
■ de slang achteraan op de tekening
■ Ze zijn allebei even lang.
•
•
•
•
Hersenen voegen de beelden van beide ogen samen.
Hersenen zorgen dat je dieptezicht krijgt.
Hersenen zorgen dat je driedimensionaal ziet.
Sommige waarnemingen worden door de hersenen anders geïnterpreteerd.
Dat is een optische illusie.
hOOFDStUK 2 - zien
WEZO3_3-4u.indb 39
39
14/04/16 14:43
Samenvatting
••
••
••
••
licht
bouw
oog
lens
informatie verwerken
in de hersenen
accommoderen
eigenschappen
afhankelijk van
de plaats van het
woorwerp
samenvoegen van beelden
dieptezicht
3D zicht
optische illusies
zien
lichtstralen
convergeren
beeld
•• reëel
•• virtueel
constructie via
karakteristieke
stralen
O
EF
Licht wordt opgevangen door het oog. Het oog bestaat uit verschillende delen, met elk hun functie.
Lenzen zorgen ervoor dat de lichtstralen gebroken worden. Waar de gebroken lichtstralen samenkomen
wordt het beeld gevormd. Dat kan reëel of virtueel zijn. De kenmerken van het beeld zijn afhankelijk van
de plaats van het voorwerp ten opzichte van de lens. De beeldvorming bij lenzen kun je construeren met
behulp van karakteristieke stralen.
De lens in je oog kan boller en platter worden om het beeld scherp op het netvlies te behouden. Dat is
accommodatie.
De informatie van de ogen wordt verwerkt in de hersenen. De hersenen zorgen voor het eigenlijke zien. Ze
voegen het beeld van beide ogen samen. Je hersenen zorgen er ook voor dat je dieptezicht hebt en dat je
driedimensionaal ziet. Soms maken je hersenen ook foutjes. Die kun je uitlokken met optische illusies.
PR
Wat zijn de nieuwe begrippen? Vul eventueel zelf aan.
de hoofdas
de brandpuntsafstand
het optisch middelpunt
het brandpunt
reëel
het beeldpunt
de karakteristieke straal
virtueel
de accommodatie
het dieptezicht
het driedimensionale zicht (3D)
de optische illusie
Wat wordt er minstens van je verwacht? Vul eventueel zelf aan.
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
■■
Benoem de inwendige en uitwendige delen van het oog.
Geef de de functie van de iris.
Geef de functies van de inwendige delen van het oog.
Teken de karakteristieke stralen bij een dubbelbolle lens.
Construeer het beeld bij een dubbelbolle lens.
Geef de kenmerken van het beeld bij een dubbelbolle lens.
Pas accommodatie toe.
Licht toe dat het werkelijke zien in de hersenen gebeurt.
Herken optische illusies.
■■
■■
■■
40
Licht en zien
WEZO3_3-4u.indb 40
14/04/16 14:43