Newton 1havo-vwo, deel A, hoofdstuk 2

Deel

www.thiememeulenhoff.nl/newton-nask

A

NaSk 1-2 havo Deel A NaSk 1-2 havo Naam Klas ISBN 978 90 06 771442

9 789006 978834

Deel A

Inhoud Zo werk je met Newton 1 Het vak NaSk 1.1 Starten 1.2 Natuurwetenschappen 1.3 Veilig proeven doen 1.4 Onderzoeken 1.5 Rekenen en resultaten tonen 1.6 Afsluiten 2 Licht en kleur 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Schaduw 2.4 Spiegelbeelden 2.5 Uv, ir en andere straling 2.6 Afsluiten 3 Elektriciteit 3.1 Starten 3.2 Wat kun je doen met elektriciteit?

3.3 Spanningsbronnen 3.4 Elektrische stroom 3.5 Schakelingen en veiligheid 3.6 Afsluiten 4 Warmte en temperatuur 4.1 Starten 4.2 Hoe maak je iets warm?

4.3 Verbranding en warmte 4.4 Temperatuur 4.5 Duurzame energie 4.6 Afsluiten

5 Kracht en beweging 5.1 Starten 5.2 Een wereld vol krachten 5.3 De grootte van krachten 5.4 Snelheid 5.5 Versnellen en vertragen 5.6 Afsluiten 6 Geluid 6.1 Starten 6.2 Hoorbare trillingen 6.3 De snelheid van het geluid 6.4 Oor en gehoor 6.5 Afsluiten 7 Stoffen en deeltjes 7.1 Starten 7.2 Gasvormig, vloeibaar en vast 7.3 Zwaar en licht 7.4 Stoffen en stofeigenschappen 7.5 Afsluiten Illustratieverantwoording

2 Licht en kleur 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Schaduw 2.4 Spiegelbeelden 2.5 Uv, ir en andere straling 2.6 Afsluiten

30

2.1 Starten

2.1 Starten Je hebt elke dag te maken met licht en kleur.

• Je ziet overal kleur.

• Je weet hoe je schaduwen kunt maken met je hand voor een lamp.

• Je kijkt ’s morgens in de spiegel of je haar goed zit.

• Je weet dat je een foto kunt maken met gewoon licht, maar ook met röntgenstraling.

Op al die onderwerpen gaat dit hoofdstuk dieper in. Welke kleuren heeft kleding in een bepaalde kleur licht? In welk geval krijg je korte schaduwen, in welk geval lange? Waar bevindt een spiegelbeeld zich: op (voor) de spiegel of erachter? Zijn er nog meer soorten straling dan licht en röntgenstraling?

1

Op welk moment van de dag is je schaduw op de grond het kortst? ◯ ’s Morgens. ◯ Om een uur of één ’s middags. ◯ ’s Avonds. ◯ Je schaduw is altijd even lang.

2

Van welke straling in zonlicht word je bruin? ◯ Ir-straling. ◯ Iv-straling. ◯ Uv-straling. ◯ Wifi-straling.

3

Welke twee uitspraken zijn waar? □ Wit is geen kleur, want het absorbeert alle kleuren. □ Wit is geen kleur, want het kaatst alle kleuren terug naar je oog. □ Zwart is geen kleur, want het absorbeert alle kleuren. □ Zwart is geen kleur, want het kaatst alle kleuren terug naar je oog.

Ambulance.

4

Op de voorkant van een ambulance zie je soms rare letters staan.

Waarom is dat? ◯ Het tegemoetkomend verkeer ziet dan dat er een ambulance aankomt. ◯ Het tegemoetkomend verkeer ziet dan in zijn spiegel dat er een ambulance aankomt. ◯ Het verkeer vóór de ambulance ziet dan, als het achteromkijkt, dat er een ambulance achter hen rijdt. ◯ Het verkeer vóór de ambulance ziet dan in zijn spiegel dat er een ambulance achter hen rijdt.

31

2.1 Starten 5

De vrouw in de tekening kijkt vanuit haar ooghoek door het raam.

Laat zien of de vrouw de kat ziet, door het gebied rechts van het raam te arceren.

Ze ziet de kat niet / wel.

De kat verstopt zich.

32

2.2 Kleuren zien

2.2 Kleuren zien Aan het eind van deze paragraaf kan ik: ☐ uitleggen wat een kleurenspectrum is; ☐ beschrijven wat lichtbronnen zijn; ☐ uitleggen welke kleuren licht een voorwerp weerkaatst en absorbeert; ☐ vertellen wat primaire en secundaire kleuren zijn; ☐ uitleggen waarom wij een voorwerp in een bepaalde kleur zien.

Ontdekken De rechtbank onderzoekt een beroving op de parkeerplaats van een supermarkt. Er is een verdachte aangehouden, maar die zegt dat hij onschuldig is. Hierna staan de feiten waarover de rechtbank beschikt. Er moet een goede en eerlijke uitspraak komen.

Onderzoek alle feiten en trek een conclusie!

De verdachte: ‘Het meisje achter de kassa heeft verklaard dat ik in de supermarkt was. Ze heeft mijn gezicht herkend. Dat klopt, ik was in die supermarkt, rond die tijd op die avond. Zij zegt dat ik een donkerblauw shirt aanhad. Ook dat klopt, ik had die avond mijn donkerblauwe Che Guevara-shirt aan.’

De advocaat: ‘Het slachtoffer heeft het gezicht van de dader niet goed gezien. Het was buiten schemerig en de dader had een sjaal voor zijn mond.’

Het slachtoffer: ‘De dader had een zwart shirt zonder opdruk aan.’

De aanklager: ‘De verdachte moet de dader zijn, want de beroving gebeurde vlak nadat hij de supermarkt uit ging. Ook voldoet hij aan de beschrijving van het slachtoffer.’

De advocaat: ‘Dat is onzin! Het slachtoffer beschrijft een heel ander shirt dan het shirt dat mijn cliënt aanhad. Ik vraag vrijspraak.’

De aanklager: ‘Op die parkeerplaats staan oranje lampen. Je ziet de kleuren dan anders dan overdag.

Daardoor heeft het slachtoffer kleuren anders gezien dan ze in het echt zijn.’

Ga op de stoel van de rechter zitten en onderzoek wie er gelijk heeft.

Het onderzoek richt zich op het shirt van de verdachte. Er moeten twee vragen worden beantwoord: • Kunnen kleuren in het oranje licht van de straatlantaarns er anders uitzien dan overdag?

• Kan het donkerblauwe Che Guevara-shirt van de verdachte er in het oranje licht helemaal zwart uitzien?

Bekijk de foto’s en beantwoord de vraag.

Deze foto van auto’s en bomen is ’s avonds bij het oranje licht van

Het shirt dat de verdachte op de bewuste

straatlantaarns genomen.

avond droeg.

33

2.2 Kleuren zien 1

Bewijst de foto van de verlichte straat dat de aanklager gelijk heeft?

Proef

Hoe worden foto’s bij oranje licht?

De rechter vindt dat de aanklager met betere bewijzen moet komen. Er zijn meer foto’s nodig. In deze proef ga je foto’s maken in het oranje licht van een straatlantaarn.

Zoek voor je onderzoek een lantaarn die deze kleur licht geeft.

Je hebt nodig: • je telefoon om foto’s te maken • dit boek met de foto van het shirt van de verdachte • zo mogelijk een eigen (donker)blauw shirt met zwarte opdruk • een plek waar oranje straatlantaarns de enige lichtbronnen zijn (of een natriumlamp op school) Dit ga je doen a Zorg dat het plaatje goed wordt verlicht door de straatlantaarn/natriumlamp. b Neem foto’s. c Druk de foto’s op een kleurenprinter af. d Bekijk de foto’s bij daglicht.

2

Waarom mag je de foto’s niet met flitslicht maken?

3

Hoe ziet het shirt van de verdachte er op jouw foto’s uit?

4

Schrijf in drie regels op wat volgens jou de uitspraak van de rechter moet zijn.

De foto’s van de aanklager bewijzen

34

2.2 Kleuren zien

Begrijpen Onder een oranje natriumlamp zie je geen verschillen tussen kleuren. Een blauw of rood shirt lijkt dan zwart. In wit licht zie je wel alle kleuren. Hoe komt dat? En waardoor zien de kleuren van kleding er in de winkel anders uit dan buiten?

In een regenboog zie je alle kleuren van het witte zonlicht.

Proef

Licht onderzoeken met een spectroscoop

De kleuren van de regenboog De kleuren van de regenboog ontstaan doordat regendruppels het zonlicht in verschillende kleuren splitsen. Van buiten naar binnen zie je rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. In de afbeelding zie je die kleuren naast elkaar. Zo’n kleurenband noem je een kleurenspectrum. Als je goed kijkt, zie je bijvoorbeeld tussen blauw en groen nog meer kleuren. Maar er ontbreken ook kleuren, zoals bruin en grijs. Om die kleuren te krijgen, moet je kleuren uit het spectrum mengen.

Als je alle kleuren van de regenboog mengt, krijg je weer wit licht.

Dit kleurenspectrum bevat veel, maar niet alle kleuren.

Op een cd of dvd zie je het kleurenspectrum.

Lichtbronnen De zon, een lamp en een kaars geven zelf licht. Je noemt ze lichtbronnen. De kleurensamenstelling van het licht is bij elke lichtbron anders. Een kaars geeft vooral geel en oranje licht. Als een lichtbron veel blauw licht geeft, is het licht koud. Echt wit licht krijg je uitsluitend als alle kleuren uit het spectrum even sterk zijn.

De rode, oranje en groene ledlampen in verkeerslichten zenden elk maar één kleur licht uit.

35

2.2 Kleuren zien

Gekleurde voorwerpen Je ziet zonder lamp in een onderaardse kelder helemaal niets. De muren en de voorwerpen in de kelder geven zelf geen licht. Je kunt deze voorwerpen alleen zien als ze het licht van een lamp weerkaatsen.

Op de foto zie je een wit en blauw geschilderd gebouw. Het witte deel weerkaatst alle kleuren van het zonlicht. Het blauwe deel van het gebouw weerkaatst uitsluitend de blauwe kleur uit het zonlicht. De andere kleuren worden dus niet weerkaatst. Dat noem je absorberen. Het rode, oranje, gele en groene licht van de zon wordt dus door de blauwe verf geabsorbeerd. Een voorwerp dat alle kleuren absorbeert, kaatst niets terug. Je ziet het voorwerp dan zwart.

Wit en blauw geschilderd gebouw.

ONTHOUDEN

• • • • • • • • •

Sleutelbegrippen: regenboog, kleurenspectrum, wit licht, lichtbron, weerkaatsen, absorberen.

Een regenboog ontstaat als regendruppels wit zonlicht in kleuren splitsen.

Alle kleuren van de regenboog vormen een kleurenspectrum.

Mengen van kleuren uit het spectrum geeft kleuren die zelf niet in het spectrum voorkomen.

Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft.

Je ziet voorwerpen die zelf geen licht geven, als ze licht weerkaatsen.

Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren en absorbeert niets.

Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en weerkaatst niets.

Een gekleurd voorwerp weerkaatst alleen zijn eigen kleur en absorbeert alle andere kleuren.

Deze vragen horen bij de theorie De kleuren van de regenboog, Lichtbronnen en Gekleurde voorwerpen.

5

Als je alle kleuren van de regenboog mengt, krijg je: ◯ paars licht. ◯ rood licht. ◯ wit licht. ◯ zeven kleuren.

6

De zon beschijnt een rood voorwerp.

Wat doet dit voorwerp met het blauwe licht uit het zonlicht? ◯ Het absorbeert het licht. ◯ Het splitst het licht in kleuren. ◯ Het weerkaatst het licht. ◯ Het zet het licht om in wit licht.

7

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

De regenboog bestaat uit zes kleuren.

Een rood voorwerp absorbeert rood licht.

Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren licht.

In de regenboog zie je alle bekende kleuren.

36

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.2 Kleuren zien 8

Vul in: absorbeert – weerkaatst.

a

Een gele kleur

alle kleuren behalve geel.

b

Een gele kleur

geel en absorbeert alle andere kleuren.

9

Leg uit waarom de kleur bruin niet voorkomt in de regenboog.

10 Welke bewering is waar? ◯ De maan is een lichtbron, de zon niet. ◯ De zon en de maan zijn beide lichtbronnen. ◯ De zon en de maan zijn beide geen lichtbronnen. ◯ De zon is een lichtbron, de maan niet.

11 Een regenboog ontstaat als regendruppels: ◯ alle kleuren licht uitstralen. ◯ alle kleuren zonlicht absorberen. ◯ wit zonlicht absorberen. ◯ wit zonlicht in kleuren splitsen.

12 Waarom moet je als je kleding koopt die zo dicht mogelijk bij het raam bekijken?

13 In een helemaal donkere kamer zie je een stoel niet staan.

Dit komt doordat: ◯ je voorwerpen die zelf geen licht geven, pas ziet als ze licht weerkaatsen. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht absorberen. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht splitsen in alle kleuren zodat ze donker of zwart lijken. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht weerkaatsen.

14 Maak de juiste combinaties.

A alle kleuren van de regenboog samen

1 een grijze of bruine kleur

B kleuren die niet in het zichtbare spectrum voorkomen

2 geven kleuren die niet in het spectrum voorkomen

C kleuren van het spectrum

3 kleurenspectrum

D mengen van kleuren uit het spectrum

4 rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet.

De juiste combinaties zijn: 15 Je loopt met een vriend in een helemaal donkere kelder. Je draagt een gele trui.

Welke kleur zal je vriend zien als hij naar de trui kijkt?

37

2.2

Kleuren zien

Beheersen Je ziet onder een oranje natriumlamp geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto weerkaatst uitsluitend blauw licht. Alle andere kleuren worden geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst: je ziet de auto zwart.

Proef

Kleuren mengen met spotjes Primaire en secundaire kleuren

schaduw groene lamp

Een televisie werkt met de kleuren rood, blauw en groen. Deze kleuren noem je de primaire kleuren.

Het oog is het gevoeligst voor primaire kleuren.

Wit krijg je door deze drie kleuren te mengen, zoals je in de figuur kunt zien. Je kunt ook twee kleuren mengen. Zo is geel de mengkleur van rood en groen. Er zijn twee andere mengkleuren: lichtblauw (andere naam: cyaan) is de mengkleur van blauw en groen; zuurstokroze (andere naam: magenta) is de mengkleur van rood en blauw. De mengkleur van twee primaire kleuren noem je een secundaire kleur.

3 2

1

schaduw rode lamp

4 7 6 5

schaduw blauwe lamp

Het mengen van primaire kleuren licht.

Onder een gekleurde lamp Je ziet onder een oranje natriumlamp geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto weerkaatst uitsluitend blauw licht; alle andere kleuren worden geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst: je ziet de auto zwart. Hoe je kleuren ziet, hangt dus af van de kleur van het gebruikte licht.

Als je wilt voorspellen welke kleur een voorwerp in een lamp heeft, moet je weten welke kleuren de lamp uitzendt. Dan weet je ook welke kleuren door het voorwerp worden weerkaatst.

Welke kleuren krijgt de Nederlandse vlag bij rood licht?

Om deze vraag te beantwoorden moet je weten: • uit welke kleuren het licht bestaat; • welke kleuren door elke baan in de vlag worden weerkaatst.

Rood licht bestaat uit één kleur: rood. De rode en de witte baan weerkaatsen beide rood licht. Je ziet één brede rode baan. De blauwe baan weerkaatst uitsluitend blauw en absorbeert alle andere kleuren, dus ook rood. Je ziet deze baan zwart.

De Nederlandse vlag zie je in rood licht dus als ‘rood, rood, zwart’.

De Nederlandse vlag.

38

2.2 Kleuren zien

Proef

Hoe veranderen kleuren bij natriumlicht?

ONTHOUDEN

• • • • • • •

Sleutelbegrippen: primaire kleuren, secundaire kleuren.

De primaire kleuren zijn rood, groen en blauw.

Bij mengen van twee primaire kleuren ontstaan de secundaire kleuren magenta, geel of cyaan.

De drie primaire kleuren samen geven wit licht.

Hoe je een voorwerp ziet, hangt af van de kleur van het voorwerp én van de kleur van het gebruikte licht.

Een voorwerp kan alleen zijn eigen kleur weerkaatsen.

Als de eigen kleur van het voorwerp niet aanwezig is in het licht dat erop valt, zie je het voorwerp zwart, ongeacht zijn eigen kleur.

Deze vragen horen bij de theorie Primaire en secundaire kleuren en Onder een gekleurde lamp.

16 Sacha heeft een rood jurkje aan. a Welke kleur heeft dit jurkje in de blauwe lampen van een disco? ◯ Blauw. ◯ Paars. ◯ Wit. ◯ Zwart. b

Welke kleur(en) licht worden in de disco door Sacha’s jurkje geabsorbeerd? ◯ Alle kleuren behalve rood. ◯ Blauw. ◯ Rood. ◯ Zwart.

17 Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

In wit licht zie je een zwarte auto als wit.

Onder een blauwe lamp zie je een rood voorwerp als paars.

Onder een gekleurde lamp kunnen gekleurde voorwerpen zwart lijken.

Onder een rode lamp zie je voorwerpen rood of zwart.

18 Langs snelwegen branden vaak natriumlampen.

Waarom worden die lampen niet in klaslokalen gebruikt?

39

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.2 Kleuren zien 19 In de tabel zie je drie voetbalshirts.

Welke kleur hebben ze met een blauwe en met een gele lamp? Je mag de volgende woorden (meerdere keren) gebruiken. Sommige woorden hoef je niet te gebruiken. blauw – blijft – geel – rood – wit – wordt – zwart SHIRT

MET EEN BLAUWE LAMP

MET EEN GELE LAMP

Wat blauw is,

Wat blauw is,

Wat rood is,

Wat rood is,

Shirt FC Barcelona.

Wat rood is,

Wat rood is,

Wat wit is,

Wat wit is,

Shirt Bayern München.

Wat blauw is,

Wat blauw is,

Wat zwart is,

Wat zwart is,

Shirt Inter Milan.

20 Welke kleur licht krijg je als je rood, blauw en groen licht mengt? ◯ Paars. ◯ Wit. ◯ Zuurstokroze. ◯ Zwart.

21 Hoe noem je de kleuren rood, blauw en groen? ◯ Het spectrum. ◯ Magenta. ◯ Primaire kleuren. ◯ Secundaire kleuren.

22 Iemand met rood haar staat in het licht van een blauwe spot.

Leg uit waardoor zijn haar er zwart uitziet.

Verdiepen Verdiepende theorie en vragen bij deze paragraaf vind je online.

40

2.3 Schaduw

2.3 Schaduw Aan het eind van deze paragraaf kan ik: ☐ beschrijven welke verschillende soorten lichtbundels er zijn; ☐ uitleggen wanneer er een schaduw ontstaat; ☐ uitleggen wat halfschaduw en kernschaduw is; ☐ uitleggen waar de schaduwgrootte van afhangt; ☐ rekenen met schaduwen.

Ontdekken Zonlicht in de tuin en op je huis is belangrijk. In de zomer wil je graag in het zonnetje barbecueën. Veel tuinplanten en bloemen vragen om een zonnige plek.

Wie zonnepanelen op zijn dak wil leggen, moet goed weten hoeveel zonlicht er op zijn dak valt. Maar misschien willen de buren hun huis wel verhogen. Of de gemeente wil hoogbouw vlak bij je huis neerzetten. Hoe vallen schaduwen dan?

Hoge gebouwen kunnen flinke schaduwen geven.

1

Op welk moment van de dag zijn schaduwen van gebouwen het kleinst?

2 a

Zoek op internet op.

Op welk tijdstip (ongeveer) is de stand van de zon het hoogst in de zomer?

b

Op welk tijdstip (ongeveer) is de stand van de zon het hoogst in de winter?

3

Op welke tijdstippen zijn schaduwen het langst?

41

2.3 Schaduw

Proef

Hoe laat is de schaduw het kortst?

Je wilt weten hoe laat de zon op het hoogste punt staat.

Bij zon geeft de stok een schaduw.

Je hebt nodig: • zonnig weer van 12.15 uur tot 13.00 uur (in de zomer van 13.15 tot 14.00 uur) • stokje met een lengte van ongeveer 25 cm • pen en papier Dit ga je doen a Steek het stokje in de grond of tussen twee tegels. b Meet de afstand van de voet van het stokje tot het eind van de schaduw. c Meet in de wintertijd van 12.15 tot 13.00 uur of in de zomertijd van 13.15 tot 14.00 uur. Doe elk kwartier een meting. d Zet de meetresultaten in een tabel (gebruik de tabel in vraag 1). e Maak van de gevonden resultaten een grafiek.

4

Noteer de metingen van stap 3 in deze tabel.

Tijd van de meting (uur)

5

Lengte van de schaduw

Maak van de gevonden resultaten uit de tabel een grafiek. Zet op de horizontale as de tijden en op de verticale as de gemeten schaduwlengtes.

42

2.3 6

Hoe laat geeft de stok de kortste schaduw?

7

Geef hiervoor een verklaring.

Schaduw

Begrijpen Hoe komt het dat een schaduw niet altijd hetzelfde is? Soms zie je helemaal niets in een schaduw en soms nog wel. Licht gaat vaak alle kanten op, maar je ziet ook wel lichtbundels die in één punt samenkomen. En hoe zit het met het licht van de zon?

Lichtstralen Je ziet een lichtstraal pas als de straal ergens tegenaan komt, zoals rookdeeltjes in een zaal vol rook. Je ziet daar dat lichtstralen langs rechte lijnen gaan.

Rook maakt lichtstralen zichtbaar.

Soorten lichtbundels

A

Bij één kleine lamp in een donkere ruimte lijkt alle licht uit één punt te komen. Je noemt dat een puntbron.

De lichtstralen uit een puntbron gaan uit elkaar.

Dat noem je een divergente lichtbundel.

De lichtstralen die uit een laser komen, gaan niet uit elkaar. Dat noem je een evenwijdige lichtbundel. De lichtstralen van de zon vormen ook evenwijdige lichtbundels.

Een bundel waarvan de lichtstralen naar elkaar toe lopen, noem je een convergente lichtbundel.

Schaduw Op de foto is geen sprake van rook of mist.

Daardoor zie je de lichtstralen van de zon niet.

Wel zie je schaduwen. Die ontstaan doordat de kamelen en hun berijders het zonlicht tegenhouden. Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen.

43

B

C

a Evenwijdige lichtbundel. b Divergente lichtbundel. c Convergente lichtbundel.

2.3

Schaduw

Randstralen Een lamp zendt licht uit naar alle kanten. Bij het tekenen van een schaduw op een scherm teken je niet al die lichtstralen, maar maak je gebruik van randstralen.

Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan.

voorwerp randstraal

muur

Randstralen.

Halfschaduw en kernschaduw Door de vier lichtmasten heeft de speler op de foto vier schaduwen. Dit zijn geen echte schaduwen, want ze zijn niet erg donker. De schaduw die één lichtmast geeft, wordt namelijk beschenen door de drie andere lichtmasten. Een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen, noem je een halfschaduw. Je krijgt pas een echt donkere schaduw als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt. Zo’n donkere schaduw noem je de kernschaduw.

In de figuren zie je hoe schaduwen ontstaan. Je ziet de kernschaduw midden onder de tafel. Bij een uitgebreide lichtbron zoals een tl-buis, zie je een kernschaduw en een halfschaduw.

Vier lichtmasten zorgen voor vier halfschaduwen..

voorwerp

voorwerp

kernschaduw halfschaduw kernschaduw halfschaduw

Ontstaan van schaduw.

Ontstaan van halfschaduw en kernschaduw.

44

2.3 Schaduw

Proef

Halfschaduwen en kernschaduwen onderzoeken

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: lichtstraal, puntbron, divergente lichtbundel, evenwijdige lichtbundel, convergente lichtbundel, schaduw, randstralen, halfschaduw, kernschaduw.

• Lichtstralen zijn pas zichtbaar als ze worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes.

• Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen.

• Een halfschaduw is een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen.

• Als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt, krijg je een kernschaduw.

• Een puntbron is een kleine lichtbron.

• De lichtstralen in een divergente lichtbundel gaan uit elkaar.

• De lichtstralen in een convergente lichtbundel gaan naar elkaar toe.

• De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel lopen evenwijdig.

• Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan.

Deze vragen horen bij de theorie Lichtstralen, Soorten lichtbundels, Schaduw en Halfschaduw en kernschaduw.

8

Lichtstralen gaan: ◯ alle kanten op. ◯ alleen door rook. ◯ altijd rechtdoor. ◯ langs rechte lijnen.

9

Schaduw krijg je op een plaats: ◯ waar de zon niet schijnt. ◯ waar een deel van het licht wordt tegengehouden. ◯ waar geen licht is. ◯ waar lichtstralen niet komen.

10 Een lamp schijnt op een voorwerp. De schaduw is dan nooit kleiner dan het voorwerp, omdat: ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd convergent is. ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd divergent is. ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd evenwijdig is. ◯ schaduwen altijd evenwijdig zijn.

11 Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

Bij een divergente lichtbundel is de schaduw even groot als het voorwerp.

Bij een divergente lichtbundel komen alle lichtstralen uit één punt.

Bij een evenwijdige lichtbundel is de schaduw even groot als het voorwerp.

Lichtstralen kun je nooit zien.

45

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.3 Schaduw 12 In de tekening zie je twee lampen, een voorwerp en een muur. a

Geef met randstralen aan waar de schaduwen op de muur komen.

b

Schrijf het woordje 'kern' waar kernschaduw is.

c

Teken de halfschaduwen van beide lampen op de muur.

voorwerp

muur

13 In de tekening zie je drie gekleurde lampen, een voorwerp en een muur. a

Teken de randstralen van de drie lampen naar de muur.

b

Op de muur zijn allerlei kleuren te zien.

• Geef met een Z aan waar de muur zwart is.

• Geef met een W aan waar de muur wit is. rode lamp

groene lamp

blauwe lamp

voorwerp

muur

46

2.3 Schaduw 14 Maak de juiste combinaties.

A De lichtstralen in een convergente lichtbundel

1 lopen evenwijdig.

B De lichtstralen in een divergente lichtbundel

2 gaan uit elkaar.

C De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel

3 gaan naar elkaar toe.

De juiste combinaties zijn: 15 Een kleine lichtbron noem je een: ◯ convergente lichtbron. ◯ divergente lichtbron. ◯ kernbron. ◯ puntbron.

16 Welke bewering is waar? ◯ Een halfschaduw wordt niet door twee maar door één lamp beschenen. ◯ Een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen, noem je een halfschaduw. ◯ Een voorwerp dat alleen aan de voorkant wordt beschenen, heeft een halfschaduw. ◯ Een voorwerp dat half in het licht en half in het donker ligt, noem je een voorwerp in halfschaduw.

17 Een kernschaduw ontstaat: ◯ als een voorwerp alleen in het midden wordt beschenen door een lamp. ◯ als een voorwerp maar van één lamp licht krijgt. ◯ als het belichte voorwerp alleen aan de voorkant wordt beschenen. ◯ als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt.

18 Sommige planten mogen alleen in de halfschaduw staan.

Waarom is dat nodig? ◯ De bladeren krijgen dan aan de bovenkant licht, maar aan de onderkant heb je dan kernschaduw. ◯ Ze staan dan in de schaduw van andere planten maar krijgen nog wel licht. ◯ Ze staan dan ’s nachts in het donker en overdag in de zon. ◯ Ze staan dan voor de helft in de zon en de helft in de schaduw.

19 In de figuur zie je een groene kerstboom en de grijze schaduw van de boom die wordt veroorzaakt door een lichtbundel.

Geef in de tekening met behulp van randstralen aan waar de lamp staat.

47

2.3

Schaduw

Beheersen Waarvan is het afhankelijk of schaduwen groot of klein zijn? Maakt het wat uit hoe groot een voorwerp is en hoe ver het van de lamp afstaat? Kun je uitrekenen hoeveel keer groter of kleiner een schaduw is?

Grote en kleine schaduwen Als de zon laag aan de hemel staat, krijg je heel lange schaduwen (zie de foto). Bij een hoogstaande zon is de schaduw erg kort.

Een laagstaande zon geeft lange schaduwen.

In de tekening zie je hoe de schaduwgrootte afhangt van de zonnestand. De zon staat in Nederland nooit loodrecht boven je en daarom is de schaduwgrootte hier meestal groter dan in de tropen. In tropische landen staat de zon weleens recht boven je. Dan is de schaduw erg klein.

Schaduw bij lage zonnestand.

Schaduw bij hoge zonnestand.

Rekenen met schaduwen De grootte van de pop en van de schaduw van de pop in de figuur kun je meten. Dan zie je dat de schaduw 2,5× zo groot is als de pop. Die 2,5 noem je de vergrotingsfactor. Die factor volgt ook uit de in de tekening aangegeven afstanden. In de tekening staat het scherm namelijk 2,5× zo ver van de lamp als de pop.

De vergroting is 2,5.

Vergrotingsfactor Bij schaduwvorming geldt: lengte schaduw = N × lengte voorwerp Ook geldt: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp

N is de vergrotingsfactor.

Alle lengtes moet je in dezelfde eenheid meten; vaak is de eenheid centimeter handig.

48

2.3 Schaduw

Rekenopgaven maken Bij het maken van rekenopgaven is het handig om te werken met Gegeven – Gevraagd – Uitwerking – Formule – Formule invullen.

Voordat je Gegeven invult, lees je eerst wat er in de opgave staat en zoek je de Formule op die je gaat gebruiken. Bij het invullen van Gegeven gebruik je dan de begrippen die in de formule staan.

Rekenvoorbeeld Een scherm staat op 120 cm van een lamp. Een pop van 12 cm hoog staat op 60 cm van de lamp.

Hoe groot is de schaduw van de pop?

Als je de opdracht leest, zie je dat je de lengte van de schaduw kunt uitrekenen met de formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp Maar daarvoor moet je wel de vergrotingsfactor N weten.

Daarvoor heb je nodig de formule: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp De gegevens haal je uit de opdracht en vul je bij Gegeven in.

Gegeven afstand scherm-lamp = 120 cm afstand voorwerp-lamp = 60 cm lengte voorwerp (pop) = 12 cm Gevraagd De lengte van de schaduw.

Uitwerking Formule: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp

Invullen: 120 = N × 60 _ ​​ = 2) N = 2 (120 = 2 × 60 of ​​ 120 60

Formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp

Invullen: lengte schaduw = 2 × 12 cm = 24 cm

49

2.3 Schaduw

Proef

Schaduwen groter en kleiner maken

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: schaduwgrootte, vergrotingsfactor.

• De schaduwgrootte hangt af van de zonnestand. Hoe lager de zon staat, hoe langer de schaduw is.

• Een groter voorwerp heeft een grotere schaduw dan een kleiner voorwerp en hoe verder een voorwerp van een lichtbron staat, hoe groter de schaduw is.

• De vergrotingsfactor geeft aan hoeveel keer een schaduw groter is dan het voorwerp. N is de vergrotingsfactor. Alle lengtes moet je in dezelfde eenheid meten; vaak is de eenheid centimeter handig.

• Lengte schaduw = N × lengte voorwerp.

• Ook geldt: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp.

• Bij het maken van rekenopgaven is het handig om te werken met Gegeven – Gevraagd – Uitwerking – Formule – Formule invullen. Voordat je Gegeven invult, lees je eerst wat er in de opgave staat en zoek je de formule op die je moet gaan gebruiken.

• Bij het invullen van Gegeven gebruik je dan de woorden die in de formule staan.

Deze vragen horen bij de theorie Grote en kleine schaduwen, Rekenen met schaduwen en Rekenopgaven maken.

20 Een voorwerp staat op 15 cm van een lamp. Op een scherm valt een schaduw die drie keer zo groot is als het voorwerp.

Bereken hoe ver het scherm van de lamp af staat.

Gegeven: Gevraagd: Formule: Invullen:

21 Bekijk de afbeelding. De schaduw van de boom links wordt veroorzaakt door een lichtbundel (L).

Bepaal met behulp van de figuur de vergrotingsfactor N.

L

50

2.3 Schaduw 22 In de figuur van vraag 19 is een lamp getekend. De vergrotingsfactor moet ook gelijk zijn aan de verhouding tussen twee afstanden.

Wat heb je nog meer nodig om die afstanden te meten? ◯ De afstand tussen de toppen van de beide bomen en tussen de voet van de beide bomen. ◯ De afstand tussen het voorwerp (de groene boom) en de schaduw (de grijze boom). ◯ De afstand van de schaduw tot de lamp en de afstand van het voorwerp tot de lamp. ◯ De afstand van het voorwerp tot de lamp en het voorwerp tot de schaduw.

23 In de figuur zie je een lantaarnpaal en drie paaltjes.

Teken de schaduwen van de drie paaltjes.

24 In de figuur is de schaduw van één paaltje getekend. Die schaduw wordt nu door de zon veroorzaakt, dus de lichtstralen zijn evenwijdig.

Teken de schaduw van de twee andere paaltjes.

25 De schaduw van een boekje op een scherm is 40 bij 80 cm. Het scherm staat op 250 cm van een lamp.

Het voorwerp staat op 100 cm van de lamp.

Bereken de afmetingen van het boekje.

Gegeven:

Gevraagd:

Formule:

Invullen:

51

2.3 Schaduw De afmetingen van het boekje:

26 Als een schaduw even groot is als het voorwerp, dan: ◯ is de afstand van de lamp tot het voorwerp even groot als de afstand tussen schaduw en scherm. ◯ is de afstand van de lamp tot het voorwerp even groot als de afstand tussen voorwerp en schaduw. ◯ is de afstand van de lamp tot het voorwerp even groot als de afstand voorwerp-schaduw. ◯ staat het voorwerp tegen het scherm.

27 Welke twee beweringen zijn juist?

Als een schaduw twee keer zo groot is als het voorwerp, dan: □ is de afstand van de lamp tot het voorwerp even groot als de afstand schaduw-scherm. □ is de afstand van het voorwerp naar de lamp even groot als de afstand van het voorwerp naar het scherm. □ staat de schaduw tussen de lamp en het voorwerp. □ staat het voorwerp halverwege de lamp en het scherm.

Verdiepen Verdiepende theorie en vragen bij deze paragraaf vind je online.

52

2.4 Spiegelbeelden

2.4 Spiegelbeelden Aan het eind van deze paragraaf kan ik: ☐ beschrijven wat het blikveld van een spiegel is; ☐ een spiegelbeeld tekenen; ☐ uitleggen wat het verschil is tussen diffuse en spiegelende terugkaatsing; ☐ de spiegelwet toepassen; ☐ teruggekaatste lichtstralen tekenen.

Ontdekken In oorlogsfilms zie je weleens een bemanningslid van een onderzeeër door een periscoop kijken. Met zo’n apparaat kun je zien wat er boven water gebeurt, terwijl je zelf onder de zeespiegel blijft. Periscopen werden al gebruikt in de loopgraven in de Eerste Wereldoorlog (1914-1918). Een periscoop kan ook voor jou nuttig zijn. Als je klein bent en je staat bij een concert tussen het publiek, kun je met een periscoop zien wat er op het podium gebeurt. Hier onderzoek je hoe je zelf een periscoop kunt maken.

Zo kijk je vanuit een onderzeeër of er vijandelijke schepen

Dit ziet de bemanning van een onderzeeër door een periscoop.

zijn.

Proef

Een periscoop bouwen In deze proef bouw je met behulp van een bouwtekening een periscoop.

Je hebt nodig: • twee lege melkpakken • twee spiegeltjes • een stanleymes • een liniaal • plakband Dit ga je doen a Snijd van beide melkpakken de puntvormige bovenkant af. b Snijd onderaan een gat uit de voorkant van een melkpak. Zorg dat er aan alle kanten ruim een halve centimeter karton overblijft. c Snijd een diagonale spleet zoals in de tekening links is aangegeven. Teken eerst met de liniaal een streep, ga dan pas snijden. d Doe een spiegel in de spleet. De spiegelende kant moet gericht zijn naar het gat onder in het melkpak.

Plak de spiegel een beetje vast, dus nog niet heel stevig. De spiegel is namelijk nog niet precies gericht. e Houd het melkpak in verticale stand voor je. Kijk in horizontale richting door het gat. Je ziet nu het plafond. Verander zo nodig de stand van de spiegel, totdat je het stuk plafond recht boven het melkpak ziet. f Herhaal alle voorgaande stappen bij het tweede melkpak. g Schuif de melkpakken in elkaar zoals aangegeven in de figuur rechts.

53

2.4 Spiegelbeelden h Plak de twee melkpakken in het midden aan elkaar.

1

Zie je door de periscoop voorwerpen in spiegelbeeld of zie je ze normaal?

2

Kun je de periscoop omdraaien zodat je door het andere uiteinde kunt kijken?

3

Je kunt de periscoop ook gebruiken om achter of opzij van je te kijken. Zet de periscoop zo in elkaar dat je achter je kunt kijken.

Hoe verandert nu het beeld dat je ziet?

4

Zet de periscoop zo in elkaar dat je opzij kunt kijken.

Hoe ziet nu het beeld eruit?

Begrijpen In het dagelijks leven kom je overal spiegels tegen: een grote spiegel in de badkamer, een kleintje bij de tandarts. In een spiegel zie je jezelf in spiegelbeeld. Maar hoe ontstaat zo’n spiegelbeeld? En bevindt dat spiegelbeeld zich in de spiegel of ergens anders?

Blikveld van een spiegel Een autobestuurder gebruikt spiegels om te zien wat er achter en naast de auto gebeurt. Het gebied dat je in een spiegel kunt overzien, noem je het blikveld van de spiegel. Maar er is ook een gebied dat een bestuurder in spiegels niet kan overzien. Dat is de beruchte dode hoek.

Vrachtwagens hebben een grote dode hoek, zoals je kunt zien op de foto. Die bevindt zich achter, naast en vlak voor de vrachtwagen. Er gebeuren veel ongelukken met fietsers die in de dode hoek van een vrachtwagen rijden. De chauffeur ziet ze daar niet, dus elke fietser moet ervoor zorgen uit de dode hoek te blijven.

Het roodgekleurde gebied is de dode hoek.

54

2.4 Spiegelbeelden

Spiegelbeeld Een kat voor een spiegel denkt dat haar spiegelbeeld een andere kat achter de spiegel is.

Soms leidt dit tot vreemde situaties. De kat probeert dan met haar poot achter de spiegel haar spiegelbeeld aan te vallen.

De afstand van een voorwerp tot een spiegel is even groot als de afstand van het spiegelbeeld tot de spiegel. Als jij voor een spiegel achteruitloopt, verplaatst je spiegelbeeld zich ook achteruit.

Op de foto zie je een glad wateroppervlak dat als een spiegel werkt. Het spiegelbeeld van de eend bevindt zich onder het wateroppervlak. Bij een rechtopstaande spiegel bevindt het spiegelbeeld zich achter de spiegel. spiegelbeeld

Het spiegelbeeld van een eend in het water.

meisje

Het spiegelbeeld van een meisje dat in de spiegel kijkt.

Proef

Waar komt het spiegelbeeld?

Tekenen van een spiegelbeeld Waar staat het spiegelbeeld van het voorwerp (de rechterstip) in de tekening? Leg de geodriehoek onder de spiegel zoals in de tekening. Zet de spiegel verticaal op de middellijn van de geodriehoek.

Meet de afstand van het voorwerp tot de spiegel.

Aan de andere kant van de spiegel zet je op gelijke afstand ook een stip: het spiegelbeeld.

spiegel voorwerp

beeld 7

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

7

Zo vind je de plaats van het spiegelbeeld.

Je ziet een kaars voor een spiegel. Lichtstralen vanuit de kaars weerkaatsen in de spiegel. Als je in de spiegel kijkt, lijkt de weerkaatste bundel niet vanuit de kaars te komen, maar vanuit het spiegelbeeld rechts van de spiegel. Het lijkt dus of de kaars achter de spiegel staat.

voorwerp

Zo zie je het spiegelbeeld.

55

spiegelbeeld

2.4 Spiegelbeelden

Terugkaatsing van lichtstralen Een spiegel heeft een glad oppervlak. Alle lichtstralen van een evenwijdige bundel gaan na spiegeling in dezelfde richting. Dat noem je spiegelende terugkaatsing.

Een witte muur weerkaatst de stralen van de bundel in verschillende richtingen. Dat komt door het ruwe oppervlak van de muur. Terugkaatsing in alle richtingen noem je diffuse terugkaatsing.

Je ziet dan geen spiegelbeeld.

Spiegelende terugkaatsing.

Diffuse terugkaatsing.

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: blikveld, dode hoek, spiegelbeeld, spiegelende terugkaatsing, diffuse terugkaatsing.

• Het blikveld is het gebied dat je in een spiegel kunt overzien.

• De dode hoek is het gebied dat een bestuurder in zijn spiegels niet kan overzien.

• Bij een spiegel lijkt het weerkaatste licht van achter de spiegel te komen. Daar zie je het spiegelbeeld.

• Aan een glad oppervlak krijg je spiegelende terugkaatsing.

• Aan een ruw oppervlak krijg je diffuse terugkaatsing.

Deze vragen horen bij de theorie Blikveld van een spiegel, Spiegelbeeld, Tekenen van een spiegelbeeld en Terugkaatsing van lichtstralen.

5

Als lichtstralen op een witte muur vallen, krijg je: ◯ een spiegelbeeld. ◯ diffuse terugkaatsing. ◯ geen terugkaatsing. ◯ spiegelende terugkaatsing.

6

Waar bevindt zich het spiegelbeeld van een voorwerp? ◯ In de spiegel. ◯ Loodrecht achter de spiegel. ◯ Op de plaats van dat voorwerp. ◯ Voor de spiegel.

7

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

Bij doffe voorwerpen heb je uitsluitend diffuse terugkaatsing.

Bij spiegelende terugkaatsing gaan de teruggekaatste stralen in willekeurige richtingen.

Het spiegelbeeld bevindt zich altijd recht achter het spiegeloppervlak.

Het spiegelbeeld van een glazen ruit bevindt zich op het glas.

56

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.4 Spiegelbeelden 8

Maak de juiste combinaties.

Zet de juiste omschrijving(en) onder Spiegel of Witte muur: weerkaatst altijd licht – heeft altijd een glad oppervlak – weerkaatst het licht in alle richtingen – heeft altijd een spiegelende weerkaatsing Spiegel

9

a

Witte muur

Bekijk de figuren.

Vul de woorden op de juiste plaats in. Kies uit: achter – figuur A – figuur B – links – loodrecht tekenen – rechts – verlengen – vóór. Je houdt een paar woorden over.

A B In figuur A staat de lichtbron

op het plaatje, in figuur B

lichtbron vinden door de lichtstralen te

. Dan moet je bij

om de plaats van de lichtbron te vinden. Dat komt doordat de lichtbron op dit plaatje spiegel is. b

Geef nu in beide afbeeldingen de plaats van de lamp aan.

10 Teken de spiegelbeelden in de figuren.

57

. Je kunt de nog iets doen de

2.4 Spiegelbeelden

PET R

Beheersen Je hebt beslist wel eens met je geo of met een horlogeglas met invallend zonlicht in de klas zitten klieren. Op het bord schijnen of de docent in zijn gezicht schijnen. Hoe zou het komen dat de docent je er meteen uitpikt? Je docent kent de spiegelwet!

Proef

Onder welke hoeken spiegelt het licht?

Spiegelwet Voor de situatie in de tekening geldt de spiegelwet: een lichtstraal die onder een bepaalde hoek op een spiegel valt, kaatst onder een even grote hoek terug. Die hoeken meet je niet met de spiegel, maar met de normaal. De normaal is een hulplijn loodrecht op de spiegel, op de plaats waar de straal de spiegel treft.

Je ziet in de tekening dat geldt:

spiegel

hoek i hoek t

hoek i = hoek t In deze formule is: • i de hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal; • t de hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal.

De spiegelwet.

58

normaal

2.4

Spiegelbeelden

Lichtstralen in een spiegel tekenen Je kunt een weerkaatste lichtstraal op twee manieren tekenen: 1 met het spiegelbeeld; 2 met de spiegelwet (hoek i = hoek t).

Voor manier 1 moet je weten waar het spiegelbeeld staat. Voor manier 2 moet je weten hoe de invallende lichtstraal loopt. Je kunt dus niet altijd beide manieren gebruiken.

Tekenen van teruggekaatste lichtstralen Teken in de figuur links hoe de twee lichtstralen van de kaars na terugkaatsing verdergaan.

1 Oplossing met het spiegelbeeld • Teken met je geodriehoek het spiegelbeeld van een aantal punten van de kaars.

• Teken met die spiegelpunten het spiegelbeeld van de kaars.

• Teken twee lijnen vanaf het beeld van de kaarsvlam (zie de figuur rechts).

Je tekent achter de spiegel gestippelde lijnen, want daar lopen in werkelijkheid geen lichtstralen.

2 Oplossing met de spiegelwet • Teken de normaal op beide plekken waar een lichtstraal de spiegel raakt (zie de figuur links).

• Meet beide hoeken van inval op.

• Teken de weerkaatste lichtstralen onder even grote hoeken met de normalen (zie de figuur rechts).

34º 34º

34º

37º

37º 37º

59

2.4

Spiegelbeelden

Het blikveld in een spiegel De tekening laat zien hoe je het blikveld met behulp van het spiegelbeeld kunt bepalen. Je tekent het spiegelbeeld van het rechteroog. Vanuit het spiegelbeeld teken je het blikveld. In dit geval valt de normaal buiten de spiegel. Daarom is de spiegel met een stippellijntje verlengd om zo het spiegelbeeld te kunnen tekenen.

blikveld spiegel

beeld van het oog

Zo teken je het blikveld met het spiegelbeeld.

Proef

Maak de passpiegel groot genoeg ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: spiegelwet, de normaal.

De spiegelwet zegt: bij spiegeling is de hoek van inval gelijk aan de hoek van terugkaatsing.

De normaal is een hulplijn die je loodrecht op de spiegel tekent.

Hoek van inval en hoek van terugkaatsing meet je met de normaal.

Je kunt de teruggekaatste straal op twee manieren vinden: met behulp van het spiegelbeeld en met de spiegelwet.

Het blikveld in een spiegel kun je bepalen met behulp van het spiegelbeeld.

Deze vragen horen bij de theorie Spiegelwet, Lichtstralen in een spiegel tekenen, Tekenen van teruggekaatste lichtstralen en Het blikveld in een spiegel.

11

Wat is de normaal? ◯ Een lichtstraal achter de spiegel. ◯ Een lijn die voorwerp en beeldpunt verbindt. ◯ Een vlakke spiegel. ◯ Het snijpunt van de lichtstralen achter de spiegel.

12

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

Er is alleen een spiegelbeeld als voor de lichtstralen de regel geldt: hoek i = hoek t.

Er is uitsluitend een spiegelbeeld als het voorwerp recht voor de spiegel staat.

Het blikveld van een spiegel is even groot als de spiegel zelf.

Je kunt ook zonder de spiegelwet de door een spiegel teruggekaatste lichtstralen tekenen.

13

Wat is het blikveld van een spiegel? ◯ De grootte van de spiegel. ◯ De plaats waar het beeld staat. ◯ De verbindingslijn tussen de normaal en het spiegelbeeld. ◯ Het gebied dat je in een spiegel kunt overzien.

60

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.4

Spiegelbeelden

14 In de tekening valt een lichtbundel uit een lamp op een spiegel. a

Teken de plaats van de lamp.

b

Teken het spiegelbeeld van de lamp.

c

Teken de twee teruggekaatste lichtstralen met behulp van het spiegelbeeld.

15

In de tekening zie je Bryan en Ruud voor een spiegel. Er staat ook een lamp L voor de spiegel.

Welke beweringen zijn waar?

Bryan

L

Ruud

□ Bryan ziet zichzelf en Ruud in de spiegel. □ Bryan ziet zichzelf, maar hij ziet Ruud niet. □ Ruud ziet zichzelf niet in de spiegel maar de lamp wel. □ Ruud ziet Bryan in de spiegel maar de lamp niet. □ Ruud ziet de lamp en Bryan in de spiegel. □ Ruud ziet zichzelf en Bryan in de spiegel.

16 Teken op twee manieren de teruggekaatste lichtstralen.

61

2.4 Spiegelbeelden 17 Op de foto zie je de spiegels van een vrachtwagen. De chauffeur kan door de spiegels goed naast zijn vrachtwagen kijken of er fietsers aankomen. Maar soms heeft hij zijn aandacht nodig voor andere dingen.

Wanneer weet je zeker dat hij jou ziet?

18 Op de plaatjes zie je een bestuurder van een auto in de achteruitkijkspiegel kijken.

Waarom staat die spiegel niet verticaal? ◯ Dan heeft de bestuurder alleen zicht op zijn stoel, het dashboard en zijn voeten. ◯ Dan heeft de bestuurder geen blikveld. ◯ Dan ziet de bestuurder alleen de binnenkant van het dak van de auto. ◯ Dan ziet de bestuurder zichzelf niet.

62

2.5 Uv, ir en andere straling

2.5 Uv, ir en andere straling Aan het eind van deze paragraaf kan ik: ☐ uitleggen waarvoor uv- en ir-straling wordt gebruikt; ☐ aangeven hoe groot de lichtsnelheid is.

Ontdekken Je leest een fantasyboek. Op een foto daarin zie je paarden in een landschap met bomen (zie de foto).

De foto roept een bepaalde sfeer op. Er is iets vreemds, iets geheimzinnigs aan de foto.

Je gaat uitzoeken hoe dit soort foto’s wordt gemaakt.

Kijk eerst goed naar de foto.

1

Welke kleuren zie je op de foto?

2

Welke twee delen op de foto zijn anders dan op een gewone foto?

3

Bij wat voor soort verhaal vind je dat deze foto past: spannend, droevig, mysterieus of iets anders?

4

a

Het is een echte foto dus geen computerbewerking. De foto is gemaakt met een speciaal filter voor de lens. Dit filter laat de zichtbare lichtstraling niet door, maar wel een ander soort straling.

Er zijn nog andere foto’s waarbij geen zichtbaar licht wordt gebruikt. Bijvoorbeeld foto’s die in het ziekenhuis worden gemaakt om botbreuken te bekijken.

Hoe noem je die foto’s?

b

Hoe zie je dat de paardenfoto zeker niet zo’n foto is?

Soorten straling Er zijn twee soorten straling in zonlicht die je niet kunt zien: ultraviolette straling (uv) en infrarode straling (ir). Maar wat zijn dat voor soorten straling?

Door allerlei foto’s te vergelijken kun je uitzoeken welk soort straling voor de foto met de paarden is gebruikt.

63

2.5 Uv, ir en andere straling

Proef

Welke techniek hoort bij welke foto?

De vier foto’s zijn gemaakt met een ander soort straling dan zichtbaar licht. Je gaat uitzoeken welke techniek bij elke foto hoort.

Je hebt nodig: • internet Dit ga je doen a Vergelijk de foto’s met wat je op internet vindt met de zoektermen ‘röntgenfoto’, ‘warmtestraling foto’, ‘infrarood foto’ en ‘ultraviolet foto’. b Hieronder staan vier fototechnieken beschreven. Koppel de foto’s aan de technieken. Vul de tabel in.

Zet achter elke foto A, B, C of D. A Bestraal het object met röntgenstraling en maak daar een opname van.

B Maak een opname met een warmtecamera en bewerk de opname zo dat blauw overeenkomt met koud en rood met warm.

C Filter al het zichtbare licht en de ultraviolette straling weg. Maak een opname met de doorgelaten infrarode straling.

D Filter al het zichtbare licht en de infrarode straling weg. Maak een opname met de doorgelaten ultraviolette straling.

FOTO

GEBRUIKTE TECHNIEK

Hand Halswervel Gezicht Koe

64

2.5  Uv, ir en andere straling

Begrijpen Een afstandsbediening zendt onzichtbare straling uit. Een digitale camera kan deze straling registeren.

Deze straling lijkt in bepaalde opzichten op licht. Heb je nog meer van dit soort onzichtbare straling?

Het elektromagnetisch spectrum Het spectrum van zonlicht bevat alle kleuren: van rood tot paars. Een deel van de zonnestraling kun je niet zien. Maar de uitwerking van deze straling zie je vaak wel. Dat bijvoorbeeld in zonlicht de huid langzaam bruin kleurt, komt door onzichtbare ultraviolette straling (uv-straling). In een zonnebank zenden speciale tl-buizen naast zichtbaar paars licht ook uv-straling uit.

In het elektromagnetisch spectrum staat de uv-straling rechts naast paars. Violet is een ander woord voor paars, vandaar de term ultraviolet.

IR-straling

UV-straling

Het elektromagnetisch spectrum.

Proef

Proef

Warmtestraling voelen

Ultraviolette straling detecteren

Proef

Trucjes met de afstandsbediening

65

2.5 Uv, ir en andere straling

Uv-straling Bijen kunnen uv-straling zien. Op de foto links zie je paardenbloemen zoals wij die zien, op de foto rechts zoals een bij die ziet.

Zo ziet de mens paardenbloemen.

Zo ziet een bij een paardenbloem.

Drinkwaterbedrijven gebruiken uv-straling om bacteriën in het nog niet drinkbare water te doden.

Infrarode straling Een hete kachel zendt warmtestraling uit. Ook zonlicht bevat warmtestraling. Deze straling vind je voorbij de rode kant van het spectrum en noem je daarom ook wel infrarode straling (ir-straling).

Ook infrarode straling is voor mensen onzichtbaar. Bepaalde ledlampjes, zoals die in de afstandsbediening van de tv, zenden infrarode straling uit.

Nachtelijk beeld van een bewakingscamera.

Elk warm voorwerp is een bron van ir-straling.

Hoe heter het voorwerp is, hoe meer ir-straling het uitzendt. Een kooltje in het vuur wordt bij ongeveer 500 °C roodgloeiend, maar zendt al bij lagere temperaturen veel infrarode straling uit.

Veel bewakingscamera’s registreren infrarode straling. Het relatief warme menselijk lichaam wordt dan lichter afgebeeld dan koude voorwerpen (zie de infraroodfoto).

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: ultraviolette straling, elektromagnetisch spectrum, warmtestraling, infrarode straling.

• Alle stralingssoorten samen vormen het elektromagnetisch spectrum.

• Rechts van het paarse licht in het spectrum vind je ultraviolette straling.

• Links van het rode licht in het spectrum vind je infrarode straling (= warmtestraling).

• Een infrarooddetector of -camera onderscheidt voorwerpen die warmer zijn dan hun omgeving.

• Een voorwerp zendt meer infrarode straling uit naarmate het heter is.

Deze vragen horen bij de theorie Het elektromagnetisch spectrum, Uv-straling en Infrarode straling.

5

6

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is.

De afstandsbediening van de tv zendt infrarood licht uit.

Een warm voorwerp zendt meer infrarode straling uit dan een koud voorwerp.

Welke straling is warmtestraling? ◯ Infrarode straling. ◯ Rood licht. ◯ Ultraviolette straling. ◯ Violet licht.

66

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.5 Uv, ir en andere straling 7

Vul de woorden op de juiste plaats in. Kies uit: behandelen – beschermen – blaasjes – geel – gevaarlijk – infra – kanker – paars – rood – verbranden – ultra – warmte. Je houdt vijf woorden over.

De straling die onze huid bruin maakt, noemen we elektromagnetisch centrum in de buurt van de kleur huid kan daardoor op den duur wel

violet. We vinden deze straling in het . Te veel straling is niet goed, onze

gaan ontwikkelen. Warmtestraling noemen we ook

rood. Het woord betekent ‘onder’, dus we zien het onder de kleur

.

Allebei de stralingen kunnen gevaarlijk zijn. Te veel van de niet-ziekmakende straling is niet goed, want dan kan de huid

. Dat kunnen we voorkomen door de huid te

met

insmeren.

8

Leg uit hoe je infrarode straling kunt constateren zonder meetinstrument.

9

Bewakingscamera’s maken gebruik van: ◯ elektrische straling. ◯ infrarode straling. ◯ ultraviolette straling. ◯ zichtbaar licht.

10 Waardoor word je in de sneeuw en op het water sneller bruin dan bijvoorbeeld in een weiland?

Beheersen Het licht beweegt ongelooflijk snel. Als je een lampje aan doet, valt het licht direct op de muur. Hoe snel gaat dat eigenlijk?

Lichtsnelheid Alle elektromagnetische stralingssoorten bewegen met dezelfde snelheid. Licht gaat in één seconde ruim zeven keer om de aarde. De lichtsnelheid is ongeveer 300 000 kilometer per seconde (km/s). Dit is de grootst mogelijke snelheid: niets beweegt sneller dan het licht.

Golflengte Een zwemmende zwaan maakt golfjes in het water. De afstand tussen twee toppen noem je de golflengte, op de foto met een witte dubbele pijl aangegeven. In de oceaan komen golven met golflengten van meer dan honderd meter voor.

Alle elektromagnetische straling bestaat uit golven. Deze golven kun je niet zien, ook de lichtgolven niet. De verschillende kleuren licht verschillen in golflengte: zo heeft rood licht een grotere golflengte dan violet licht.

67

Ook een zwaan kan golven maken.

2.5 Uv, ir en andere straling ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: lichtsnelheid, golflengte.

Alle elektromagnetische straling beweegt met dezelfde snelheid: de lichtsnelheid.

De lichtsnelheid is 300 000 km/s.

Niets beweegt zo snel als het licht.

Elektromagnetische straling mag je zien als golven.

De golflengte is de afstand tussen twee toppen van een golf.

Deze vragen horen bij de theorie Lichtsnelheid en Golflengte.

11 De golflengte van rood licht is ongeveer 780 nanometer (nm).

Hoeveel millimeter is dat?

12 De afstand van de aarde tot de maan is 385 000 km.

In hoeveel tijd gaat licht van de maan naar de aarde? ◯ In ongeveer 0,01 seconde. ◯ In ongeveer 0,1 seconde. ◯ In ongeveer 1 seconde. ◯ In ongeveer 1 uur.

13 Zet de lichtkleuren op volgorde van kleine golflengte naar grote golflengte. blauw – geel – groen – oranje – paars – rood

14 De afstand van de aarde tot de zon is ongeveer 150 miljoen km.

Laat met een berekening zien dat het licht van de zon in ruim 8 minuten de aarde bereikt.

15 De ster alfa centauri staat ongeveer 4,5 lichtjaar bij ons vandaan. Dat is de afstand die het licht in 4,5 jaar aflegt.

Hoeveel kilometer is dat? ◯ 4,5 km. ◯ 45 000 000 km. ◯ 45 000 000 000 000 km. ◯ 450 000 000 000 000 km.

Verdiepen Verdiepende theorie en vragen bij deze paragraaf vind je online.

68

2.6 Afsluiten Zo onthoud je alles • Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door.

• Blader door het hoofdstuk en kijk vooral naar alle sleutelbegrippen.

• Noteer alle begrippen of onderdelen die je nog niet goed genoeg begrijpt.

• Lees eerst de tekst bij elk begrip dat je nog niet begrijpt.

• Streep de begrippen door die je wel begrijpt.

• Vraag voor de overgebleven begrippen uitleg van je docent of een andere leerling.

Toepassingsopdrachten In deze opdrachten pas je de kennis uit dit hoofdstuk toe in verschillende situaties. De opdrachten zijn beschikbaar via internet of het schoolnetwerk. Kies minstens een van deze opdrachten. Je docent vertelt of je er meer gaat doen.

• Goede verlichting • Licht en rook bij concerten • Make-up en schaduw • Onzichtbaar sterrenlicht

Proeftoets Maak de proeftoets online.

Begrippen KLEUREN ZIEN

regenboog

Een regenboog ontstaat als regendruppels wit zonlicht ontleden in afzonderlijke kleuren.

kleurenspectrum

Het kleurenspectrum bestaat uit alle kleuren van de regenboog.

wit licht

Wit licht bestaat uit alle kleuren van de regenboog.

lichtbron

Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft.

weerkaatsen

Door het weerkaatsen van licht kun je voorwerpen zien die zelf geen licht geven.

absorberen

Als een voorwerp licht absorbeert, wordt het licht niet weerkaatst.

primaire kleuren

De primaire kleuren zijn rood, groen en blauw.

secundaire kleuren

Een secundaire kleur is een mengkleur van twee primaire kleuren.

SCHADUW

lichtstraal

Een lichtstraal zie je pas als deze ergens tegenaan komt.

puntbron

Een puntbron is een kleine lichtbron.

divergente lichtbundel

Bij een divergente lichtbundel gaan de lichtstralen uit elkaar.

evenwijdige lichtbundel

Bij een evenwijdige lichtbundel lopen de lichtstralen evenwijdig aan elkaar.

69

2.6 Afsluiten

convergente lichtbundel

Bij een convergente lichtbundel gaan de lichtstralen naar elkaar toe.

schaduw

Een schaduw is het gebied waar geen lichtstralen komen.

randstralen

Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan.

halfschaduw

Een halfschaduw is een schaduwgebied waar nog licht van andere lichtbronnen komt.

kernschaduw

Een kernschaduw is een schaduw waarbij een voorwerp het licht van alle lichtbronnen afschermt.

schaduwgrootte

De schaduwgrootte geeft de grootte van de schaduw aan en hangt af van de zonnestand.

vergrotingsfactor

De vergrotingsfactor geeft aan hoeveel keer een schaduw groter is dan het voorwerp.

SPIEGELBEELDEN BEKIJKEN

blikveld

Het blikveld is het gebied dat je in een spiegel kunt overzien.

dode hoek

De dode hoek is het gebied dat een bestuurder in zijn spiegels niet kan overzien.

spiegelbeeld

Het spiegelbeeld lijkt achter de spiegel te staan op de plek waar het weerkaatste licht lijkt weg te komen.

spiegelende terugkaatsing

Bij spiegelende terugkaatsing worden alle lichtstralen in dezelfde richting teruggekaatst.

diffuse terugkaatsing

Bij diffuse terugkaatsing worden de lichtstralen in alle richtingen teruggekaatst.

spiegelwet

De spiegelwet zegt dat de hoek van inval gelijk is aan de hoek van terugkaatsing.

normaal

De normaal is een hulplijn die je loodrecht op de spiegel tekent.

UV-, IR- EN ANDERE STRALING

ultraviolette straling

Ultraviolette straling is niet zichtbaar en zit in het spectrum rechts van het paarse licht.

elektromagnetisch spectrum

Alle soorten straling samen vormen het elektromagnetisch spectrum.

warmtestraling

Warmtestraling is niet zichtbaar en zit in het spectrum links van het rode licht.

infrarode straling

Infrarode straling is een andere naam voor warmtestraling.

lichtsnelheid

De lichtsnelheid is 300 000 km/s.

golflengte

De golflengte is de afstand tussen twee toppen van een golf.

70