Verdieping

Figuur 78 Breking en totale terugkaatsing

30°

Figuur 80 Licht in een prisma

W3 Puzzel ‘Breken en spiegelen’

Leg uit wanneer er totale terugkaatsing optreedt.

Een lichtstraal gaat van stof A naar stof B. De invalshoek is 22° en de brekingshoek is 38°. a Als één van de beide stoffen lucht is, leg uit welke dat dan is. b Kan er bij de overgang van stof A naar stof B totale terugkaatsing optreden? c Zo ja, wanneer treedt dat dan op?

T Een lichtstraal valt in op de prisma’s van figuur 78. Schets het verdere verloop van de lichtstraal in de figuren op het tekenblad.

In een bekerglas zit een hoeveelheid vloeistof. Het is niet bekend welke vloeistof dit is. Het is ook niet duidelijk of het hier om een zuivere vloeistof gaat. Om dit te onderzoeken, laat iemand een rode laserstraal vanaf de onderkant van het bekerglas door de vloeistof gaan. De lichtstraal breekt aan het vloeistofoppervlak. Bij meting blijkt de invalshoek aan het vloeistofoppervlak 30° te zijn en de brekingshoek in lucht 47°. a Teken de beschreven situatie en geef daarin het verloop van de lichtstraal weer. b Bereken de brekingsindex van de vloeistof. c Bereken de lichtsnelheid in die vloeistof. d Kan het hier om een zuivere vloeistof gaan? Zo ja, om welke vloeistof?

Diamant heeft een veel grotere brekingsindex dan glas (zie Binas). a Bereken de grenshoek van diamant voor violet licht. b Leg uit waarom diamant veel meer schittert dan glas als het in dezelfde vorm is geslepen.

T Een glasvezel heeft een brekingsindex van 1,5. Een lichtstraal valt op het glasvezel onder een hoek van 75° (zie figuur 79). Construeer het pad van de lichtstraal tot en met het punt waar het de glasvezel weer verlaat in de figuur op het tekenblad.

75°

Figuur 79 Licht in een glasvezel

T Een lichtstraal valt loodrecht op een prisma (zie figuur 80). Bereken en teken in de figuur op het tekenblad hoe het licht verdergaat door het prisma van perspex.

Ga voor jezelf na of je de leerdoelen al hebt bereikt. Vink de leerdoelen die je hebt bereikt af en geef aan wat je gaat doen met de uitleg en opdrachten waarmee je nog moeite hebt.

PARAGRAAF 2 HET MAKEN VAN BEELDEN

de volgende begrippen beschrijven en toepassen: bolle (of positieve) lens, convergerende werking, holle (of negatieve) lens, divergerende werking, beeld, beeldafstand, reëel beeld, virtueel beeld, brandpunt, brandpuntsafstand, optisch middelpunt, hoofdas, brandvlak, voorwerpsafstand, constructiestraal, lineaire vergroting, lenssterkte, dioptrie. schetsen hoe een bolle en een holle lens de invallende lichtstralen breken. bij beeldvorming door een bolle lens uitleggen wanneer het beeld op een scherm scherp of onscherp is. bij beeldvorming door een bolle lens de eigenschappen van de drie constructiestralen noemen en in een beeldconstructie toepassen. bij beeldvorming door een bolle lens de verbanden tussen de voorwerpsafstand, de brandpuntsafstand, de beeldafstand, de grootte van het beeld en het soort beeld uitleggen met beeldconstructies. berekeningen maken en redeneren met de formules voor de lineaire vergroting en lenssterkte:

N = Lb __

Lv = b __ v en S = 1 __ f .

PARAGRAAF 3 OPTISCHE APPARATEN

de volgende begrippen beschrijven en toepassen: ooglens, oogspier, accommoderen, netvlies, kegeltjes, staafjes, pupil, gezichtshoek, beeldchip, pixel, zoomlens, scherptedieptegebied, diafragma, normaalziend, oudziend, bijziend, verziend, nabijheidspunt, vertepunt. de bouw van en de beeldvorming in het menselijk oog, een fotocamera, een loep en een verrekijker beschrijven. uitleggen hoe het menselijk oog en een fotocamera licht van verschillende kleuren waarnemen. de oogafwijkingen oudziend, bijziend en verziend beschrijven en uitleggen hoe deze te verhelpen zijn.

PARAGRAAF 4 EIGENSCHAPPEN VAN LICHT

de volgende begrippen beschrijven en toepassen: lichtsnelheid, foton, fotonenergie, frequentie, golflengte, elektromagnetisch spectrum, breking, invalshoek, brekingshoek, brekingsindex, kleurschifting (of dispersie). uitleggen dat licht zowel een golf- als een deeltjeskarakter heeft. beschrijven hoe en uitleggen waardoor een lichtstraal breekt bij de overgang van lucht naar glas of water, en bij de overgang van glas of water naar lucht.

berekeningen maken en redeneren met de formules voor de fotonenergie, lichtsnelheid en brekingsindex: Efoton = h ∙ f, c = λ ∙ f en n = sini ____ sinr = c1 __ c2

PARAGRAAF 5 LICHT UIT DE RUIMTE

de volgende begrippen beschrijven en toepassen: spectrum, spectroscoop, tralie, interferentie, zichtbaar licht, infraroodstraling, ultravioletstraling, emissiespectrum, continu spectrum, lijnenspectrum, absorptiespectrum, spectraallijn. beschrijven en schetsen hoe de stralingsintensiteit in het spectrum van een ster afhangt van de temperatuur van het oppervlak van de ster. uitleggen dat de kleur van een ster afhangt van de temperatuur van het oppervlak van de ster. beschrijven en schetsen hoe de stralingsintensiteit in het op aarde waargenomen spectrum van een ster afhangt van absorptie door de atmosfeer van de aarde. het emissiespectrum van een gloeiend voorwerp en een heet gas beschrijven. uitleggen dat uit het absorptiespectrum van een ster de samenstelling van de buitenkant van de ster te bepalen is.