Newton NaSk 1-2 VWO inkijkexemplaar

Deel

www.thiememeulenhoff.nl/newton-nask

A

NaSk 1-2 vwo Deel A NaSk 1-2 vwo 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 bekijken 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 Muziekinstrumenten 6.6 Afsluiten 7 Stoffen en deeltjes 7.1 Starten 7.2 Gasvormig, vloeibaar en vast 7.3 Zwaar en licht 7.4 In de lucht 7.5 Afsluiten Illustratieverantwoording

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

31

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 hebben kleren in een bepaalde kleur licht? In welk geval krijg je korte schaduwen, in welk geval lange? Waar bevindt een spiegelbeeld zich: op 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?

2

Van welke zonnestraling word je bruin?

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.

4

Op de voorkant van een ambulance zie je letters in spiegelbeeld staan.

Waarom is dat?

Ambulance.

32

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.

6

Een lichtbron maakt een lange of korte schaduw.

Wat bepaalt de lengte van de schaduw?

7

Hoe kun je jezelf in een passpiegel van één meter hoog toch helemaal zien?

33

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; ☐ uitleggen wat primaire en secundaire kleuren zijn; ☐ uitleggen waardoor 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!

Vrouwe Justitia.

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 zei 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?

34

2.2 Kleuren zien 1

Bekijk de foto’s.

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

Het shirt dat de verdachte op de bewuste avond droeg.

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

Proef

Hoe wordt een foto bij oranje licht?

De rechter vindt dat de aanklager met betere bewijzen moet komen. Er zijn meer foto’s nodig.

Je gaat zelf foto’s maken in het licht van een oranje straatlantaarn.

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

Je hebt nodig: • je telefoon • dit boek met de foto van het shirt van de verdachte • zo mogelijk een eigen (donker)blauw shirt met een 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.

2

Leg uit waarom je de foto’s niet met flitslicht mag maken.

3

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

35

2.2 Kleuren zien 4

Schrijf in zes regels op wat volgens jou de uitspraak van de rechter moet zijn. Begin met: ‘De foto’s die de aanklager heeft laten zien, bewijzen …’

Begrijpen Onder een oranje natriumlamp zie je geen verschil 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 buiten de winkel anders uit dan in de winkel?

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

Proef

Licht onderzoeken met een spectroscoop

Regenboog De kleuren van de regenboog ontstaan doordat regendruppels het witte zonlicht in verschillende kleuren splitsen. Van buiten naar binnen zie je rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet.

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

Je maakt een mooi kleurenspectrum door wit licht op een cd of dvd te laten spiegelen. De figuur laat zien hoe het witte licht dan in kleuren wordt gesplitst.

Dit kleurenspectrum bevat veel, maar niet alle kleuren.

Op een cd of dvd zie je het kleurenspectrum.

36

2.2 Kleuren zien

Lichtbron De zon, een lamp of een kaars geven zelf licht. Je noemt ze lichtbronnen. De kleurensamenstelling van het licht is bij elke lichtbron anders. Een kaars geeft vooral geel of oranje licht. Als een lichtbron veel blauw licht geeft, is het licht koel. 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.

Kleurtemperatuur Bij het kopen van ledverlichting kun je rekening houden met de kleurtemperatuur. In de afbeelding kun je aflezen welke kleurtemperaturen (in kelvin, K) horen bij een lamp die geeloranje of koel wit licht geeft. Hoe lager de kleurtemperatuur, hoe warmer de kleur is. Hoe hoger de kleurtemperatuur, des te koeler en witter het licht is.

1800 K

2400 K

3200 K 3800 K

5000 K

6500 K

De kleurtemperatuur in kelvin (K).

De meeste ledlampen worden aangeboden in de warm witte kleurtemperatuur van 2700 tot 3200 K. Wanneer de kleurtemperatuur lager is dan die van kaarslicht (1800 K), dan wordt dit meestal als té rood ervaren. Een lichttemperatuur boven 5000 K (tl-licht) wordt als ongezellig en kil licht ervaren.

De kleuren van ledlampen.

37

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 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.

Kleur en taal Een Rus vindt dat er twee kleuren blauw zijn: een lichtblauwe kleur heet 'goluboy' en een donkerblauwe kleur heet 'sinly'. Waar wij één kleur zien, noemt een Rus twee kleuren. Andersom komt ook voor. Op de foto zie je blauw en groen in de staartveren van een pauw. In Vietnam vindt men dat één kleur: 'xanh'. Een Vietnamees ziet net zo goed als wij de verschillen tussen dat blauw en groen, maar hij vindt toch dat het één kleur is.

Blauw, groen of toch één kleur?

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: regenboog, kleurenspectrum, wit licht, lichtbron, kleurtemperatuur, 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.

• De kleurtemperatuur wordt uitgedrukt in kelvin (K). Hoe lager de kleurtemperatuur, hoe warmer en roder het licht. Hoe hoger de kleurtemperatuur, hoe koeler en witter het licht.

• Je ziet voorwerpen die geen licht geven alleen als ze licht weerkaatsen.

• Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren en absorbeert dus niets.

• Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en weerkaatst dus niets.

5

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.

38

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.2 Kleuren zien 6

Combineer de zinnen met elkaar.

A mengen van kleuren uit het spectrum

1 geven kleuren die niet in het spectrum voorkomen

B kleuren die niet in het zichtbare spectrum voorkomen

2 rood, oranje, geel, groen, blauw, violet

C alle kleuren van de regenboog samen

3 een grijze of bruine kleur

D kleuren van het spectrum

4 ontstaat als regendruppels wit zonlicht in kleuren splitsen

E regenboog

5 kleurenspectrum

De juiste combinatie is: 7

Noem twee kleuren die niet in de regenboog voorkomen en leg uit hoe die kleuren dan toch kunnen bestaan.

8

Vul de tabel in.

VRAAG

ANTWOORD

Noem drie lichtbronnen die wit licht geven.

Noem een lichtbron die maar één kleur licht uitzendt.

Waarmee kun je zelf de kleuren van het zonlicht zichtbaar maken?

9

Dat de temperatuur en de kleur licht met elkaar te maken hebben, zie je goed als je een ijzeren staaf verhit.

Zet de kleuren op de juiste plaats. Sommige woorden moet je vaker gebruiken. geel – oranje – rood – wit Een ijzeren staaf in het vuur gaat na een tijdje gloeien. De kleur is dan wordt

. Hij zendt dan naast

licht ook

staaf zeer heet is, zendt hij nog meer kleuren licht uit; alle kleuren samen vormen

. Een hetere staaf licht uit. Als de licht.

10 In een ledlamp wordt het licht niet gemaakt doordat een metaal heel heet wordt, het licht ontstaat op een andere manier.

Waar kun je dat aan merken?

39

2.2 Kleuren zien 11 Op de foto zie je dat de twee helderste sterren van het sterrenbeeld Orion verschillende kleuren hebben.

Rigel is de heldere ster rechtsonder; Betelgeuze de rode ster linksboven.

Welke ster is heter: Rigel of Betelgeuze? Leg je keuze uit.

De sterren van het sterrenbeeld Orion hebben verschillende kleuren.

is heter, want die 12 Een kaarsvlam is geler van kleur dan het licht van de meeste ledlampen.

Wat kun je zeggen over de kleurtemperatuur van de kaarsvlam?

13 Vul de tabel in. Je mag de volgende antwoorden gebruiken. Soms moet je er twee invullen. alle kleuren behalve: – blauw en violet – geel en blauw – grijs – groen – wit – zwart – blauw – alle kleuren een beetje VRAAG

ANTWOORD

Een voorwerp weerkaatst rood, oranje, geel en groen licht. Noem twee kleuren die door het voorwerp worden geabsorbeerd.

Welke kleur heeft een voorwerp dat alle kleuren absorbeert?

Welke kleuren worden door een blauw voorwerp geabsorbeerd?

Welke kleuren worden door een grijs oppervlak geabsorbeerd?

Welke kleuren worden door een grijs oppervlak weerkaatst?

Welke kleuren worden door een groen voorwerp weerkaatst?

14 Waarom is de maan geen echte lichtbron?

15 Je bent op zoek naar kleding met een speciale kleur.

Waarom moet je de kleding, voordat je het koopt, zo dicht mogelijk bij het raam bekijken?

40

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.

Voorwerpen bij gekleurd licht Hoe je kleuren ziet, hangt dus af van de kleur van het gebruikte licht. Als je wilt voorspellen welke kleur een voorwerp onder een lamp heeft, moet je weten welke kleuren die 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 beide dus rood.

De blauwe baan weerkaatst uitsluitend blauw en absorbeert alle andere kleuren, en ook rood. Je ziet deze baan als zwart.

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

De Nederlandse vlag.

Proef

Kleuren zien bij natriumlicht

Proef

Kleuren mengen met spotjes

41

2.2

Kleuren licht mengen Een beamer en een tv werken met de lichtkleuren rood, blauw en groen. Die noem je de 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 nog 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.

schaduw groene lamp

3 2

1

Kleuren zien

schaduw rode lamp

4 7 6 5

schaduw blauwe lamp

Het mengen van primaire kleuren licht.

Kegeltjes en staafjes Kleuren zie je met lichtgevoelige cellen in je oog.

Die cellen worden kegeltjes genoemd. Er zijn kegeltjes voor rood, groen en blauw licht. De kegeltjes zien ook de naburige kleuren uit het spectrum. Zo zien de rode kegeltjes ook oranje.

Met de drie soorten kegeltjes samen zie je alle kleuren. Als er geel licht in je oog valt, nemen de groene en de rode kegeltjes dat waar. De blauwe kegeltjes reageren niet op geel licht. De hersenen Drie soorten kegeltjes in je oog. verwerken deze informatie. Je ‘weet’ dan dat het licht geel moet zijn. Bij wit licht nemen alle kegeltjes het licht waar. De kegeltjes werken slecht als er maar weinig licht is. Dan gebruik je andere cellen in het oog. Die kunnen de verschillende kleuren niet onderscheiden. Deze cellen worden de staafjes genoemd. ’s Nachts heb je moeite om kleuren te zien. In het maanlicht lijkt alles grijs. Ook van zwakkere sterren kun je daarom niet de kleur zien.

De kleuren van een beeldscherm De makers van beeldschermen maken handig gebruik van de eigenschappen van het oog. Een scherm werkt met maar drie kleuren. Als je met een sterk vergrootglas naar het scherm kijkt, zie je de rode, groene en blauwe ledlampjes. Meer kleuren zijn niet nodig. Eigenlijk houdt het scherm je ogen voor de gek. In plaats van geel licht zendt het scherm groen en rood licht uit. Je hersenen denken dat het licht de mengkleur geel is.

Elke tv-pixel bestaat uit drie kleuren.

42

2.2 Kleuren zien ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: primaire kleur, secundaire kleur.

• Hoe je een voorwerp ziet, hangt af van de kleur van het voorwerp, van de kleur van het gebruikte licht en van de werking van je ogen.

• 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.

• De primaire kleuren van licht 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.

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

Een beeldscherm werkt met rode, gele en blauwe pixels.

Met drie kleuren kun je alle kleuren van de regenboog maken.

Onder een gekleurde lamp kunnen gekleurde voorwerpen zwart lijken.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

17 Langs snelwegen branden vaak natriumlampen.

Waarom worden die lampen niet in klaslokalen gebruikt?

18 Er zijn drie soorten kegeltjes in je oog. a

Voor welke deeltjes zijn deze kegeltjes gevoelig?

b

Welke kegeltjes reageren het sterkst, als je naar een gele kaarsvlam kijkt?

Alle soorten kegeltjes reageren even sterk, als je naar een lamp met een bepaalde kleur licht kijkt. c

Welke kleur heeft dit lamplicht?

d

Waarom kun je bij maanlicht moeilijk kleuren zien?

19 Een geel deel van een beeldscherm zendt geen geel licht uit, maar je ziet het toch als geel.

Welke kleuren licht zendt dat deel van het scherm wel uit? ◯ Groen en blauw. ◯ Blauw, groen en rood. ◯ Rood en blauw. ◯ Rood en groen.

20 Welke kleuren worden geabsorbeerd door een rood oppervlak?

43

2.2 Kleuren zien 21 In de tabel zie je drie voetbalshirts uit de jaren '00.

Welke kleur hebben ze met een blauwe en met een gele lamp?

Je mag de volgende woorden (meerdere keren) gebruiken. blauw – blijft – geel – rood – wordt – wit – zwart Sommige woorden hoef je niet te gebruiken.

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.

22 In de figuur zie je een stukje van een beeldscherm sterk vergroot weergegeven. Je ziet een aantal hele pixels. Elke pixel bestaat uit drie ledlampjes. Daarnaast zie je de kleur cyaan.

Een aantal hele pixels.

Cyaan.

Welke ledlampjes staan aan en welke staan uit als je de kleur cyaan wilt maken?

23 Welke beweringen over drie ledlampjes in een pixel zijn juist? Er zijn meerdere antwoorden goed. □ De kleur is wit als ze alle drie branden. □ De kleur is wit als ze alle drie uit zijn. □ De kleur is zwart als ze alle drie branden. □ De kleur is zwart als ze alle drie uit zijn.

24 Leg uit waarom een rode trui in daglicht altijd rood is.

44

2.2 Kleuren zien 25 Iemand met rood haar staat in het licht van een blauwe spot.

Leg uit waarom het haar nu zwart lijkt.

26 Je staat met een vriend in een donkere kelder. Je draagt een gele trui.

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

Verdiepen Proef

Mengen met verfkleuren

Kleuren verf mengen geel

Eerder heb je gelezen wat er gebeurt als je kleuren licht mengt. Bijvoorbeeld rood en groen licht geeft samen geel licht. Maar als je groene en rode verf mengt, krijg je een donkere kleur die helemaal niet op geel lijkt. Verf mengen werkt dus anders.

Daarbij moet je kijken naar de kleuren die de verf absorbeert. Als je twee van de secundaire kleuren geel, magenta of cyaan mengt, krijg je weer een primaire kleur. Je kunt dat inzien door naar de absorptie te kijken. Gele verf absorbeert blauw licht en cyaan verf absorbeert rood licht. Als je die twee kleuren verf mengt, absorbeert het mengel blauw en rood. Het mengsel weerkaatst dan alleen nog groen licht. Dit zie je in de figuur. Meng je alle drie de kleuren, dan krijg je zwart.

rood

groen

magenta blauw

cyaan

Het mengen van primaire kleuren verf.

Een kleurenprinter gebruikt de drie secundaire kleuren als inkt of toner. Als je iets groens print, gebruikt de printer dus de gele en cyaan inkt.

Met alle drie de kleuren kan de printer ook zwart maken, maar omdat je zoveel zwart print, is er ook een aparte zwarte inktpatroon.

De inktpatronen van een inktjetprinter.

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

Cyaan inkt absorbeert groen licht.

De gele inkt van de printer absorbeert maar één kleur licht.

Een inktjetprinter heeft vier inktpatronen: magenta, cyaan, geel en zwart.

45

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.2  Kleuren zien 28 Vul de tabel in.

KLEUR INKT DIE VAN DE PRINTER KOMT

WELKE KLEUREN LICHT WORDT(EN) GEABSORBEERD?

WELKE KLEUR WORDT WEERKAATST?

Blauw Groen Rood Cyaan en geel gemengd Cyaan, geel en magenta gemengd 29 Waarom heeft een inktjetprinter ook nog een aparte toner voor zwart?

30 Bekijk de afbeelding. Zoek op waar de letters CMYK voor staan in de druktechniek.

31 Welke kleuren krijg je als je het volgende mengt?

JE MENGT

WELKE KLEUR ZIE JE?

Rood, groen en blauw licht Rode, groene en blauwe verf Geel, magenta en cyaan verf Geel, magenta en cyaan licht 32 Leg in je eigen woorden uit wat het verschil in resultaat is tussen kleuren licht mengen en kleuren verf mengen.

33 De gele inkt van je printer is op. Noem, behalve geel, nog twee kleuren die je dan niet meer kunt maken.

34 Je hebt een rood, groen en blauw spotje. Het rode spotje is kapot. Noem, behalve rood, nog twee kleuren die je dan niet meer kunt maken.

35 Je laat rood licht vallen op een groen geverfd oppervlak.

Leg uit welke kleur dan wordt teruggekaatst.

46

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 vanaf hangt; ☐ rekenen met schaduwen.

Ontdekken Zonlicht in de tuin en 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 het 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?

1

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

2

Zoek online op:

a

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?

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

47

2.3 Schaduw 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 c in deze tabel.

Tijd van de meting (uur)

Lengte van de schaduw

5

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.

6

Hoe laat geeft de stok de kortste schaduw?

7

Geef hiervoor een verklaring.

48

2.3

Schaduw

Begrijpen Je moet rekening houden met schaduwen bij het ontwerpen van een gebouw. Maar hoe lang kan een schaduw zijn? Schaduwen worden ingewikkelder als er meer lichtbronnen zijn, zoals lichtmasten bij een sportveld. Kan een schaduw ook gekleurd zijn?

Lichtstralen Bij een lasershow kan een rookmachine ervoor zorgen dat je lichtstralen ziet. Een lichtstraal kun je pas zien als de straal ergens tegenaan komt. In een zaal vol rook zijn dat de rookdeeltjes. Je ziet dan 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. Het lampje van je smartphone is zo’n puntbron.

De lichtstralen vanuit een puntbron gaan uit elkaar. Dat noem je een divergente lichtbundel.

De lichtstralen die uit een laser komen, gaan niet uit elkaar. Ze vormen een evenwijdige lichtbundel.

Ook de lichtstralen uit de zon lopen evenwijdig.

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

B

C

A Evenwijdige lichtbundel.

B Divergente lichtbundel.

C 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.

De schaduwen zijn zichtbaar, de lichtstralen niet.

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

49

2.3

Schaduw

Kernschaduw en halfschaduw 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.

De lichtmasten zorgen voor vier halfschaduwen.

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. tl-buis

voorwerp

voorwerp

voorwerp

kernschaduw halfschaduw kernschaduw halfschaduw

Ontstaan van schaduw.

Ontstaan van halfschaduw en kernschaduw.

Proef

Onderzoek jouw halfschaduw en kernschaduw

50

halfschaduw kernschaduw halfschaduw

Schaduwen bij een tl-buis.

2.3 Schaduw ONTHOUDEN

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

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

• Een puntbron is een kleine lichtbron.

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

• De lichtstralen in een divergente lichtbundel gaan uit elkaar.

• De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel lopen evenwijdig.

• De lichtstralen van de zon vormen een evenwijdige lichtbundel.

• Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen.

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

• Bij meerdere lichtbronnen ontstaan kernschaduw en halfschaduw.

• De kernschaduw ontstaat op de plaatsen waar van geen enkele lichtbron licht komt.

• De halfschaduw ontstaat op de plaatsen waar een deel van het licht wordt tegengehouden.

8

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

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

Bij een divergente lichtbundel komen alle lichtstralen uit één punt.

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

Halfschaduw is het gebied waar helemaal geen licht op valt.

Lichtstralen kun je altijd zien.

9

In de figuur zie je twee lampen, een voorwerp en een witte muur.

a

Teken de schaduwen van beide lampen op de muur.

b

Kleur de gebieden waar halfschaduw is.

c

Arceer in de tekening het gebied waar je alleen de bovenste lamp ziet.

voorwerp

muur

10 Lichtstralen zijn pas zichtbaar als ze: ◯ worden geabsorbeerd, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. ◯ worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. ◯ worden uitgestraald door een puntbron. ◯ zijn ontstaan uit evenwijdige lichtbronnen.

51

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.3 Schaduw 11 Een halfschaduw kan kleur hebben. In de figuur zie je drie gekleurde lampen, een voorwerp en een witte muur.

Geef in de tekening aan waar op de muur de rode, de groene en de blauwe lamp zichtbaar zijn.

rode lamp

groene lamp

blauwe lamp

voorwerp

muur

12 Bekijk de figuur nog een keer. a

Welke kleur krijgt de muur waar blauw en groen elkaar overlappen?

b

Welke kleur krijgt de muur daarboven?

c

Welke kleur krijgt de muur waar rood en groen elkaar overlappen?

13 Wat gebeurt er met de lichtstralen? Vul de volgende zinnen aan.

De lichtstralen in een convergente lichtbundel De lichtstralen in een divergente lichtbundel De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel

52

2.3 Schaduw 14 In een klaslokaal worden tl-buizen gebruikt. Tl-buizen zijn niet alleen energiezuinig, ze geven ook prettig licht om bij te werken. tl-buizen

voorwerp

tafelblad

Twee tl-buizen boven een tafel met hun randstralen.

Bekijk de figuur en leg in je eigen woorden uit hoe het komt dat je bij tl-buizen weinig last hebt van schaduwen op het tafelblad.

15 Een kleine lichtbron noem je een: ◯ convergente lichtbron. ◯ divergente lichtbron. ◯ kernbron. ◯ puntbron.

16 Een halfschaduw ontstaat op plaatsen waar: ◯ een deel van het licht wordt tegengehouden. ◯ lichtstralen komen van divergente lichtbundels. ◯ lichtstralen komen van evenwijdige lichtbundels. ◯ van geen enkele lichtbron licht komt.

17 Welke schaduwen zie je waar op de foto?

53

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 een lamp afstaat? Kun je uitrekenen hoeveel maal groter of kleiner een schaduw is?

Grote en kleine schaduwen Een zon die laag aan de hemel staat, geeft heel lange schaduwen. Dat zie je op de foto. Bij een zon die hoog staat, is de schaduw erg kort.

In de figuur zie je hoe de schaduwgrootte van de zonnestand afhangt. 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 wel eens recht boven je. Dan is de schaduw erg klein.

Een laagstaande zon geeft lange schaduwen.

Schaduw bij lage en bij hoge zonnestand.

In een schimmenspel, een oude kunstvorm, maakt een poppenspeler schaduwen op een laken dat door een felle lamp wordt verlicht. De toeschouwers zitten aan de andere kant van het laken en zien alleen de schaduwen. De schaduw van de pop is (veel) groter dan de pop zelf.

Het publiek ziet alleen de grote schaduwen.

54

2.3

Schaduw

Rekenen met schaduwen De grootte van de pop en de grootte van de schaduw van de pop in de figuur kun je meten.

Dan zie je dat de schaduw 2,5 maal 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 figuur staat het scherm namelijk 2,5 maal zo ver van de lamp als de pop.

De vergroting is 2,5 maal.

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.

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 hoogte 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

55

2.3 Schaduw

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

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 maal 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 de Gegevens gebruik je dan de woorden die in de formule staan.

56

2.3 Schaduw 18 Bij een schimmenspel staat een voorwerp tussen een lamp en een scherm.

Zet onderstaande zinnen in de juiste rijen.

Als de afstand van het voorwerp naar de lamp even groot is als de afstand van het voorwerp naar het scherm. – Als het voorwerp halverwege de lamp en het scherm staat. – Als het voorwerp tegen het scherm staat. – Een lichtbundel vanuit een lamp is altijd divergent. – Het beeld is dus altijd groter dan het voorwerp. – Lichtstralen gaan langs rechte lijnen.

WAARDOOR KOMT DIT?

De schaduw is nooit kleiner dan het voorwerp.

De schaduw is even groot als het voorwerp.

De schaduw is tweemaal zo groot als het voorwerp.

19 Op de foto zie je schaduwen op de grond die zijn gemaakt door het zonlicht.

De schaduwen zijn korter dan de palen. Leg met een tekening uit dat een schaduw op de grond korter kan zijn dan het voorwerp.

57

2.3 Schaduw 20 Leg uit hoe het komt dat de schaduwen van de paaltjes op de onderstaande foto zo lang zijn.

21 De schaduwen die door de zon van een rij even lange paaltjes worden gemaakt, zijn allemaal even lang.

Laat met een tekening zien waarom de schaduwen even lang zijn.

22 In de figuur is bij een van de paaltjes de schaduw op de grond getekend. Die schaduw wordt veroorzaakt door de zon.

a

Teken in de figuur de schaduwen van de twee andere paaltjes.

b

Leg uit bij welk paaltje de schaduw het langst is.

58

2.3 Schaduw 23 In de figuur zie je een groene kerstboom en de grijze schaduw van de boom die wordt veroorzaakt door een lichtbundel.

a

Teken de positie van de lichtbron en trek lichtstralen vanuit dit lichtpunt langs de kerstboom en zijn schaduw.

b

Leg uit of de lichtbundel divergent of evenwijdig is.

24 Kijk naar de figuur.

Bepaal met behulp van de figuur op twee manieren de vergrotingsfactor N. Manier 1 4,3 cm 2,5 cm

Manier 2

L

5,75 cm 3,25 cm 9 cm

59

2.3 Schaduw 25 Een voorwerp staat 15 cm van een lamp. Op een scherm valt een schaduw die driemaal zo groot is als het voorwerp.

Bereken hoe ver het scherm van de lamp af staat.

26 Een schaduw op een scherm is 40 bij 80 cm. Het scherm staat op 250 cm van een lamp. Het voorwerp waarvan je de schaduw ziet, staat op 100 cm van de lamp.

Bereken de afmetingen van het voorwerp.

Verdiepen

Zonsverduistering Soms valt de schaduw van de maan op de aarde. Zie de bovenste foto. Vanaf de aarde zie je de maan langzaam voor de zon schuiven. De zon verdwijnt langzaam en uiteindelijk wordt het in enkele seconden donker. De maan heeft dan de zon helemaal afgedekt, er is sprake van een zonsverduistering. Je ziet dan wel licht van hete gassen rondom de zon, dat je normaal niet kunt zien.

Een totale zonsverduistering is maar vanuit een klein

Vlak voor een volledige zonsverduistering zie je

gebied op aarde te zien.

de zogenoemde diamantring. zon

In de tekening hiernaast zie je het principe van de zonsverduistering: de maan staat tussen de zon en de aarde in. Alleen in de kernschaduw van de maan is er een volledige zonsverduistering. Deze komt maar een paar keer per jaar ergens ter wereld voor. In Nederland is pas in 2135 de volgende totale zonsverduistering te zien.

maan

aarde

Principe van een zonsverduistering. De zwarte stip is de kernschaduw van de maan.

60

2.3 Schaduw

Maansverduistering Bij een maansverduistering komt de maan in de schaduw van de aarde. De aarde staat dan tussen de zon en de maan in.

De foto is samengesteld uit meerdere foto’s die na elkaar zijn genomen. Je ziet dat de maan door de halfschaduw van de aarde trekt en daarna helemaal wordt verduisterd. Enkele uren later komt de maan weer uit de schaduw. Een maansverduistering is enkele keren per jaar te zien.

De halfschaduw van de aarde is veel groter dan de maan.

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

Tijdens een totale zonsverduistering is het maar een paar minuten helemaal donker.

Tijdens een zonsverduistering is het overal op aarde tegelijk donker.

De aarde is groot genoeg om de maan geheel af te dekken tegen de zon.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

28 Het komt maar zelden voor dat je een totale zonsverduistering kunt zien.

Leg uit dat je alleen in de kernschaduw van de maan een totale zonsverduistering kunt zien.

29 Op de maan komt een zonsverduistering vaker voor dan op aarde. a

Geef hiervoor een verklaring.

b

Hoe zie je de maan als daar een zonsverduistering te zien is?

30 Bekijk de afbeelding.

Gedeeltelijke zonsverduistering.

61

2.3 Schaduw Leg aan de hand van de foto uit waardoor het silhouet van de maan aan de hemel ongeveer net zo groot lijkt als de zon. Je mag getallen opzoeken op internet.

62

2.4 Spiegelbeelden bekijken

2.4 Spiegelbeelden bekijken 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 de bemanning van een onderzeeër door een periscoop kijken. Met zo’n apparaat kun je zien wat er boven water gebeurt, terwijl je zelf onder de waterspiegel blijft.

Periscopen werden ook gebruikt in de loopgraven in de Eerste Wereldoorlog (1914–1918).

Een periscoop zou je ook in andere situaties kunnen gebruiken. Stel dat een klein persoon bij een concert tussen het publiek staat. Die kan dan 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 zijn.

Dit ziet de bemanning van een onderzeeër door een periscoop.

Proef

Bouw zelf een periscoop Je maakt een eenvoudige periscoop. Hierbij gebruik je een bouwtekening. Daarna onderzoek je hoe de periscoop werkt.

Je hebt nodig: • twee lege melkpakken • twee spiegeltjes • een stanleymes • een liniaal • tape 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 figuur links. Teken eerst met de liniaal een streep, ga dan 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.

63

2.4 Spiegelbeelden bekijken f Herhaal alle voorgaande stappen bij het tweede melkpak. g Schuif de melkpakken in elkaar zoals aangegeven in de figuur rechts. 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 je of opzij 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 een gebied dat een bestuurder ook in spiegels niet kan overzien. Dat is de beruchte dode hoek. Vrachtwagens hebben een grote dode hoek. Die bevindt zich achter, naast en vlak voor de vrachtwagen, zoals je op de foto kunt zien. Er gebeuren veel ongelukken met fietsers die in de dode hoek van een vrachtwagen komen. De chauffeur ziet ze daar niet, dus elke fietser moet ervoor zorgen uit de dode hoek te blijven.

Als je twijfelt of een bestuurder jou kan zien, moet je in de buitenspiegel kijken. Alleen als jij de bestuurder ziet, kan hij jou ook zien. Kijkt hij terug dan heeft hij je opgemerkt.

64

Het roodgekleurde gebied is de dode hoek.

2.4  Spiegelbeelden bekijken

Veel vrachtwagens hebben extra spiegels aan de zijkant. Deze maken de dode hoek kleiner.

Dit zijn bolle spiegels. In een bolle spiegel is het blikveld groter dan in een vlakke spiegel. Maar een bolle spiegel verkleint en vervormt en dat is weer nadelig.

In de twee bolle spiegels ziet de chauffeur ook iemand naast de vrachtwagen.

Spiegelbeeld Een kat voor een spiegel denkt dat zijn spiegelbeeld een andere kat achter de spiegel is. Soms leidt dit tot grappige situaties. De kat probeert dan met zijn poot achter de spiegel het eigen 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 spiegel aan de muur zit het spiegelbeeld achter de spiegel (zie de figuur). spiegelbeeld

meisje

Het spiegelbeeld van een meisje dat in de spiegel kijkt.

Het spiegelbeeld van een eend in het water.

Een spiegelbeeld kun je tekenen met een doorschijnend en tegelijkertijd spiegelend stuk glas en een geodriehoek. In het glas zie je of je het spiegelbeeld op de goede plaats tekent.

Proef

Bekijk de plaats van het spiegelbeeld

65

2.4

Spiegelbeelden bekijken

Tekenen van het beeld In de figuur zie je een stip voor een spiegel. Hoe vind je het spiegelbeeld van de stip?

Leg de geodriehoek onder de spiegel zoals in de tekening. Zet de spiegel daarbij verticaal op de middellijn van de geodriehoek. Meet de afstand tot de stip. Aan de andere kant van de spiegel zet je op dezelfde afstand ook een stip: het spiegelbeeld.

spiegel voorwerp

beeld 7

6

5

4

3

2

1

0

1

2

3

4

5

6

7

Diffuse en spiegelende terugkaatsing van lichtstralen Een spiegel heeft een glad oppervlak. Alle lichtstralen van een evenwijdige bundel gaan na spiegeling in dezelfde richting (zie de figuur links). Dat noem je spiegelende terugkaatsing.

Een witte muur weerkaatst de stralen van de bundel in verschillende richtingen (zie de figuur rechts). 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.

Hoe kaatsen lichtstralen terug?

Spiegelbeelden ontstaan alleen bij spiegelende terugkaatsing. In de figuur links zie je een kaars voor een spiegel. De divergente bundel van de kaars weerkaatst in de spiegel. Als je in die weerkaatste bundel kijkt, lijkt hij niet vanuit de kaars te komen. Hij lijkt afkomstig van het spiegelbeeld rechts van de spiegel. Het lijkt dan of de kaars op deze plaats staat.

Bij diffuse terugkaatsing (figuur rechts) komt het licht uit allerlei richtingen. Er is in dat geval wel geen spiegelbeeld.

voorwerp

spiegelbeeld

voorwerp

Wel een spiegelbeeld.

Geen spiegelbeeld.

66

2.4 Spiegelbeelden bekijken

Spiegeltest voor dieren Dieronderzoekers kunnen bestuderen of een dier begrijpt dat het zichzelf in de spiegel ziet. Het dier krijgt een verfstip op zijn kop. Het kan zichzelf in een spiegel zien.

Een chimpansee gaat met zijn handen de stip op zijn kop bevoelen. Hij snapt dus dat het een stip op zijn eigen kop is. Hij is voor de spiegeltest geslaagd. De meeste dieren hebben geen interesse voor de stip. Honden en katten zakken allemaal. Kinderen slagen pas vanaf een leeftijd van anderhalf tot twee jaar.

Wie is die andere kat?

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: blikveld, dode hoek, bolle spiegel, spiegelbeeld, spiegelende weerkaatsing, diffuse weerkaatsing.

• Het gebied dat je door een spiegel ziet, noem je het blikveld van de spiegel.

• De dode hoek is het gebied dat een autobestuurder niet kan zien.

• Een bolle spiegel heeft een groter blikveld dan een vlakke spiegel.

• Bij een spiegel lijkt het weerkaatste licht van achter de spiegel te komen. Je ziet dan een spiegelbeeld.

• Aan een glad oppervlak krijg je spiegelende weerkaatsing.

• Aan een ruw oppervlak krijg je diffuse weerkaatsing.

5

6

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

Als je iemand in een spiegel kunt zien, kan die ander jou ook zien.

De dode hoek bevindt zich altijd achter de bestuurder.

Het blikveld van een vlakke spiegel is groter dan dat van een bolle spiegel.

Het spiegelbeeld bevindt zich altijd recht achter het spiegeloppervlak.

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

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

In een vlakke spiegel zie je een spiegelbeeld, een witte muur geeft geen spiegelbeeld.

Zet de woorden op de juiste plaats. Je houdt twee woorden over. diffuse – gladder – ruwer – spiegelende – witter Op de plaats waar de spiegel het binnenvallende licht weerkaatst, lijkt de witte muur zijn. De muur weerkaatst het licht op een andere manier dan de spiegel. Je noemt dat terugkaatsing. Het komt doordat de muur

is dan het spiegeloppervlak.

67

te

2.4 Spiegelbeelden bekijken 7

Stilstaand water kan mooie spiegelbeelden maken, zoals je op de foto kunt zien.

a

Waar bevindt zich het spiegelbeeld?

b

Verandert de plaats van het spiegelbeeld als je op een andere plaats gaat staan? ◯ Ja. ◯ Nee.

8

Teken bij de drie figuren telkens het spiegelbeeld.

Figuur 1.

PET

Figuur 2.

68

2.4 Spiegelbeelden bekijken

R

Figuur 3.

9

Schrijf je eigen naam in spiegelschrift en controleer het resultaat met een spiegeltje. Je kunt het ook controleren door het papier om te draaien en tegen het licht te houden.

10 In de figuur zie je drie lichtstralen die van dezelfde lichtbron afkomen.

Teken de plaats van de lichtbron.

11 In de figuur zie je drie lichtstralen die vanuit één punt achter de spiegel lijken te komen.

Teken dat punt door de lijnen te verlengen.

69

2.4 Spiegelbeelden bekijken 12 De drie lichtstralen in de figuur komen van: ◯ een object vóór de spiegel. ◯ een pijl achter de spiegel. ◯ een puntbron achter de spiegel. ◯ een puntbron vóór de spiegel.

13 Op de foto zie je de spiegels van een vrachtwagen.

a

In hoeveel spiegels ziet de chauffeur de fietser naast de vrachtwagen? ◯ In één spiegel. ◯ In twee spiegels. ◯ In drie spiegels. ◯ In geen enkele spiegel.

b

In welke spiegel ziet de fietser de chauffeur? ◯ In de onderste spiegel. ◯ In de onderste en de middelste spiegel; in de middelste het beste. ◯ In de onderste en de middelste spiegel; in de onderste het best. ◯ In geen enkele spiegel.

14 Noteer een verkeerssituatie waarbij de onderste en middelste spiegels erg belangrijk zijn.

15 Waarom is het belangrijk via de spiegels naar de chauffeur te kijken, als je met je fiets naast een vrachtwagen staat?

16 Je ziet hier een kerstbal.

Combineer de juiste zinnen.

A Kerstballen zijn meestal rond, dus ze

1 hebben een bijna even groot beeld.

B Het spiegelbeeld is vertekend en

2 lijken op een bolle spiegel.

C Dingen vlak bij de spiegel

3 worden gebogen weergegeven.

D Rechte lijnen

4 alles lijkt kleiner dan het werkelijk is.

De juiste combinatie is: 70

2.4 Spiegelbeelden bekijken 17 Welke bewering is juist? ◯ Een dodehoekspiegel is een holle spiegel. ◯ Een lachspiegel kan zowel hol als bol zijn. ◯ In een bolle spiegel kun je een klein gebied goed bekijken. ◯ Spiegels zijn altijd vlak.

18 Cyriel is amateurastronoom en houdt zich bezig met het bestuderen van de sterrenhemel. Vooral meteoren interesseren hem. Omdat hij veel last van zijn nek heeft, heeft hij een spiegel waarmee hij de sterrenhemel bekijkt. Zo wordt zijn nek minder belast.

Noem nog twee soortgelijke toepassingen van een spiegel.

19 Zet de factoren bij de juiste spiegel.

• Groot blikveld • Klein blikveld • Vergroot beeld • Verkleind beeld • Toepassing in verkeer • Toepassing bij persoonlijke verzorging BOLLE SPIEGEL

HOLLE SPIEGEL

Beheersen Misschien heb je wel eens invallend zonlicht in de klas laten spiegelen met je geo of horlogeglas.

Maar als de docent het spiegelbeeld ontdekt, weer hij waar het vandaan komt. Je docent kent immers de spiegelwet!

Proef

Onder welke hoeken spiegelt het licht?

De spiegelwet Een lichtstraal die op een spiegel valt, kaatst onder dezelfde hoek weer terug. Dit is de spiegelwet.

Om hoeken te meten teken je eerst een hulplijn loodrecht op de spiegel. Deze hulplijn is de normaal (zie de figuur). hoek i = hoek t

spiegel

hoek i hoek t

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

De normaal staat loodrecht op het spiegeloppervlak.

71

De spiegelwet.

normaal

2.4

Spiegelbeelden bekijken

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

Voor manier 1 moet je het voorwerp kennen dat je wilt spiegelen.

Voor manier 2 moet je de richtingen van de lichtstralen weten.

Soms kun je maar een van beide manieren gebruiken.

Tekenen van teruggekaatste lichtstralen Teken in de figuur hoe de twee lichtstralen van de kaars na terugkaatsing verder gaan.

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

• Teken daarmee het spiegelbeeld van de kaars in de figuur links.

• Teken twee lijnen vanaf het beeld van de kaarsvlam in de figuur links.

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

2 Oplossing met de spiegelwet • Teken in de linker figuur een normaal op beide plekken waar een lichtstraal de spiegel raakt.

• Meet beide hoeken van inval op.

• Teken in de rechter figuur de weerkaatste lichtstralen onder even grote hoeken met de normalen.

34º 34º

34º

37º 37º

37º

72

2.4

Spiegelbeelden bekijken

Het blikveld van een spiegel Je kunt deze twee methoden ook gebruiken om het blikveld in een spiegel te tekenen (zie de figuren).

hoek i hoek t

Zo teken je het blikveld met de spiegelwet.

De figuur onder laat de methode met het spiegelbeeld zien. Je tekent een spiegelbeeld van het rechteroog. Vanuit het spiegelbeeld teken je het blikveld. Bij een kleine spiegel verleng je de spiegel om het spiegelbeeld te tekenen. Het blikveld teken je uiteindelijk met de echte spiegel. De figuur rechts laat zien hoe je dat doet met de spiegelwet. 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 of met de spiegelwet.

Het blikveld van een spiegel kun je bepalen met het spiegelbeeld of met behulp van de spiegelwet.

20 Welke beweringen zijn juist? □ Een spiegelbeeld ontstaat alleen als lichtstralen worden weerkaatst volgens de regel hoek i = hoek t. □ Er is alleen een spiegelbeeld als een voorwerp recht voor een spiegel staat. □ Het gezichtsveld van een spiegel is even groot als de spiegel zelf. □ Je kunt tegen een spiegel teruggekaatste lichtstralen tekenen zonder de spiegelwet te gebruiken.

73

2.4 21

Spiegelbeelden bekijken

Zet de bewerkingen voor het tekenen van lichtstralen bij een spiegel in de juiste volgorde.

Teken de verlengde lichtstralen.

Teken de normaal.

Bepaal de plaats van het gespiegelde lichtpunt.

Teken het blikveld.

22 In de figuur zie je een lichtbundel van een lamp die weerkaatst in een spiegel.

a

Teken de plaats van de lamp.

b

Teken de weerkaatste lichtstralen met behulp van het spiegelbeeld.

c

Op welke andere manier kun je de teruggekaatste lichtstralen tekenen?

23 In de figuur zie je een kaars voor een spiegel.

a

Teken het spiegelbeeld van de kaars.

b

Teken met behulp van het spiegelbeeld ĂŠĂŠn lichtstraal die vanuit de punt van de vlam op de spiegel valt en daarna wordt teruggekaatst.

74

2.4  Spiegelbeelden bekijken 24 In de figuur zie je Bryan en Ruud voor een spiegel. Er staat ook een lamp L voor de spiegel.

L

Bryan Ruud

a

Wie kan zichzelf niet in de spiegel zien?

b

Teken het spiegelbeeld van Bryan.

c

Kan Ruud het spiegelbeeld van Bryan zien?

d

Kan Bryan het spiegelbeeld van Ruud zien?

e

Wie kan het spiegelbeeld van de lamp zien?

25 Evelien kijkt in de auto in de achteruitkijkspiegel. Er vallen lichtstralen in haar oog.

75

2.4 Spiegelbeelden bekijken a

Teken in de bovenste figuur het blikveld van Evelien met behulp van de spiegelwet. Teken eerst de normalen.

b

Teken in de onderste figuur onder het blikveld van Evelien met behulp van het spiegelbeeld.

26 In de figuur zie je een vrouw voor een passpiegel.

spiegel

Wat bewijst de tekening? ◯ De tekening bewijst dat de vrouw aan een halve spiegel genoeg heeft om zichzelf helemaal te zien. ◯ De tekening bewijst dat de vrouw een spiegel tot de grond nodig heeft om zichzelf helemaal te zien. ◯ De tekening bewijst dat de vrouw zichzelf maar voor de helft ziet in de tekening. ◯ De tekening bewijst dat de vrouw zichzelf niet goed kan zien in de spiegel.

27 Wat is er fout aan de tekening?

i

t

Verdiepen

Is dat wel een spiegel?

Een spiegel is een plaat glas waarop een laagje zilver of aluminium is aangebracht. Er bestaan ook spiegels waar je doorheen kunt kijken in één richting. Ze worden toegepast bij politieverhoren, zodat de verdachte ongemerkt kan worden bekeken. Dit kan alleen als het in de kamer achter de spiegel veel donkerder is dan in de verhoorkamer. Deze speciale spiegels worden gemaakt door een heel dun laagje metaal op een glasplaat aan te brengen. Dat laagje is zo dun dat je er doorheen kunt kijken.

Een gewone glasplaat weerkaatst 4% van het opvallende licht. Als het binnen licht en buiten donker is, gedragen de ramen zich ook als spiegels. De 4% van het licht van binnen dat door het glas wordt weerkaatst, is in dat geval meer dan het licht dat van buiten door het glas naar binnen komt. De halfdoorlatende spiegels van het politiebureau weerkaatsen meer dan 4%. Ze werken daardoor al als spiegel als de achterliggende ruimte iets donkerder is. Spiegelende zonnebrillen werken op dezelfde manier.

76

2.4 Spiegelbeelden bekijken

Durf jij op dit toilet te gaan zitten?

Er zijn zelfs spiegels die je aan en uit kunt zetten. Als je ze uitzet, veranderen ze in doorzichtig materiaal.

Op de rechterfoto is de spiegel aangezet.

28 B ij kantoorgebouwen met getint glas kun je overdag niet naar binnen kijken. ’s Avonds als er licht in de gebouwen brandt, kun je van buitenaf juist wel naar binnen kijken. a

Leg uit hoe dit komt.

b

Wat zien de mensen in zo’n kantoor, als ze ’s avonds vanuit de verlichte ruimte naar de ramen kijken?

29 Een halfdoorlaatbare spiegel laat 60% van het licht door en weerkaatst 40%. In een gebouw worden twee van deze spiegels achter elkaar gezet, om samen minder licht door te laten.

Hoeveel van het oorspronkelijke licht laat de tweede spiegel door?

77

2.5 Uv-, ir- en andere straling

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

Ontdekken Je leest een fantasy-boek. Op een foto daarin zie je paarden in een landschap met bomen. 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?

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.

4

Hoe noem je die foto’s?

5

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

78

2.5 Uv-, ir- en andere straling

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.

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

79

2.5  Uv-, ir- en andere straling

Begrijpen Een afstandsbediening zendt onzichtbare straling uit. Een digitale camera kan deze straling registreren. Deze straling lijkt in bepaalde opzichten op licht. Heb je nog meer van dit soort onzichtbare straling?

Proef

Warmtestraling voelen

Proef

Infraroodstraling onderzoeken

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. Een witte huid kleurt in de zon immers langzaam bruin. Dat komt door onzichtbare ultraviolette straling. Ook in een zonnebank zenden speciale tl-buizen behalve 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.

Bijen kunnen wel uv-straling zien. Op de foto’s zie je paardenbloemen zoals de mens die ziet en zoals een bij die ziet.

Zo ziet de mens paardenbloemen.

Zo ziet een bij een paardenbloemen.

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

80

2.5 Uv-, ir- en andere straling

Proef

Ultraviolette straling detecteren

Infraroodstraling 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 afgekort ir-straling. Ook infrarode straling (ir-straling) is voor mensen onzichtbaar. Bepaalde ledlampjes, zoals die in de afstandsbediening van de tv, zenden ir-straling uit.

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 ir-straling uit.

Ratelslangen hebben in hun kop groeven die gevoelig zijn voor infrarode straling. Daarmee kunnen ze in het donker hun prooi waarnemen. De prooidieren zijn meestal warmer dan hun omgeving en zenden dus ir-straling uit.

Veel bewakingscamera’s registreren ir-straling. Het relatief warme menselijk lichaam wordt dan lichter afgebeeld dan koude voorwerpen. Dat geldt ook voor rijdende auto’s.

Nachtelijk beeld van een bewakingscamera.

81

2.5 Uv-, ir- en andere straling

Het hele spectrum Zichtbaar licht, uv-straling en ir-straling zijn maar een paar stralingssoorten. In de figuur zie je rechts van de uv-straling ook nog röntgenstraling en gammastraling. Röntgenstraling gaat dwars door de zachte weefsels van je lichaam, maar wordt wel door botten tegengehouden.

Deze straling is daarom geschikt voor het maken van een röntgenopname van je botten. Te veel röntgenstraling is schadelijk. Daarom houdt een arts goed in de gaten hoeveel straling je veilig mag ontvangen. Gammastraling gaat bijna overal doorheen. Alleen dikke betonnen muren, een loden plaat of andere dikke zware materialen houden gammastraling tegen.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam radiogolven microgolven irzichtbaar straling nonummy nibh euismod tincidunt ut licht laoreet dolore magna aliquam erat

uvstraling

röntgenstraling

gammastraling

Elektromagnetische straling: van radiogolven tot gammastraling.

Röntgenfoto van een hand.

In het binnenste van de zon is het zó heet dat er röntgenstraling ontstaat. In het heelal zijn zelfs extreem hete gebieden waar gammastraling ontstaat. Gelukkig kunnen röntgen- en gammastraling het aardoppervlak niet bereiken, ze worden tegengehouden door de atmosfeer.

In het spectrum links van de ir-straling zie je stralingssoorten die worden gebruikt voor mobiele telefoons, internet en bluetooth en voor radio en tv. Dit zijn de microgolven en de radiogolven.

Je lichaam merkt deze stralingssoorten niet op. Een uitzondering is de microgolfstraling van een magnetron. Die is zo intens dat voedsel er warm van wordt.

Hoe gevaarlijk is uv-straling?

Van te veel uv-straling kun je huidkanker krijgen.

Zonnen kan geen kwaad als je het steeds kort doet, zodat de huid langzaam bruin kleurt. Als je te lang in de zon zit, kun je verbranden. Mensen met een lichte huid lopen meer risico daarop.

Een groot deel van de uv-straling van de zon wordt tegengehouden door de ozonlaag. Dat is een dunne laag hoog in de atmosfeer. Ook Extra blootstelling aan uv-straling. wolken en stofdeeltjes in de lucht houden veel uv-straling tegen. De sterkte van de uv-straling is daardoor elke dag anders. Op internet kun je dagelijks vinden hoelang je in de zon mag zonder bescherming. Zonnebrandcrème bevat stoffen die uv-straling tegenhouden. Op de verpakking staat hoeveel langer je met deze crème in de zon mag.

In het hooggebergte is de luchtlaag boven je dunner. De lucht in de bergen is ook erg schoon.

Daardoor komt er meer uv op je huid. Je hebt daar dus zonnebrandcrème met een hogere factor nodig. Ook moet je je ogen beschermen met een zonnebril.

82

2.5 Uv-, ir- en andere straling ONTHOUDEN

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

• Voorbij het paarse licht in het spectrum vind je ultraviolette straling.

• Voorbij het rode licht in het spectrum vind je infrarode straling.

• Infrarode straling is warmtestraling.

• Voorwerpen die warmer zijn dan hun omgeving kun je met een infrarooddetector of -camera onderscheiden.

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

• Alle stralingssoorten samen noem je het elektromagnetisch spectrum.

• Radiogolven en microgolven zijn ongevaarlijke stralingssoorten.

• Röntgenstraling en gammastraling zijn gevaarlijke stralingssoorten.

Deze vragen horen bij de theorie Het elektromagnetisch spectrum, Infraroodstraling en Het hele spectrum.

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.

De straling van een magnetron lijkt op radiogolven.

Een warm voorwerp zendt meer ir-straling uit dan een koud voorwerp.

Radiogolven zijn gevaarlijker dan licht.

Röntgenstraling is gevaarlijker dan uv-straling.

Uv-straling gaat gemakkelijk door de dampkring heen.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

7

Waarom hebben sommige delen van een bloem een kleur, die vooral opvalt in uv-licht?

8

Zet de woorden op de juiste plaats. afstandsbediening – doden bacteriën – warmtelamp – zonnebank TOEPASSING IR-STRALING

TOEPASSING UV-STRALING

9 a

Welke straling zendt een radiator uit?

b

Hoe kun je zonder instrument waarnemen of een voorwerp veel warmtestraling uitzendt?

c

Leg uit hoe je infraroodfoto's kunt gebruiken als je een gebouw wilt isoleren.

10 Waardoor is röntgenstraling geschikt voor het maken van foto’s van de botten in je lichaam?

83

2.5 Uv-, ir- en andere straling 11 Combineer de begrippen met elkaar.

A Hooggebergte

1 Zendt ultraviolette straling uit.

B Ozonlaag

2 Meer ultraviolette straling.

C Paars licht

3 Reflecteert ultraviolette straling.

D Sneeuw

4 Houdt ultraviolette straling tegen.

E Zon

5 Ligt in het spectrum naast ultraviolette straling.

De juiste combinaties zijn: 12 Zet de volgende mensen in de goede volgorde, oplopend van ‘ontvangt weinig uv-straling’ naar ‘ontvangt veel uv-straling’.­ Bergbeklimmer Web-programmeur Houthakker Schoolkind Visser 13 Welke twee soorten straling zijn in kleine hoeveelheden al schadelijk voor je lichaam?

14 Afval van kerncentrales zendt gammastraling uit. Leg uit waarom het nodig is dit afval achter dikke betonnen muren of heel diep onder de grond op te bergen.

Beheersen

Lichtsnelheid Alle elektromagnetische straling, dus ook licht, verplaatst zich met een onvoorstelbaar hoge snelheid. Een radiogolf of een lichtstraal legt in één seconde een afstand van 300 000 km af, bijna de afstand naar de maan.

De lichtsnelheid is de grootste snelheid die mogelijk is: niets beweegt zo snel als het licht.

Je ziet de zon zoals die acht minuten geleden was.

De zon staat op een afstand van 150 miljoen kilometer van de aarde. Het licht doet er acht minuten over om die afstand af te leggen. Je ziet de zon dus zoals die acht minuten geleden was.

Het licht van de sterren is duizenden tot wel miljoenen jaren naar ons onderweg. Hoe verder je in het heelal kijkt, hoe meer je naar het verleden kijkt. Daarom proberen sterrenkundigen zo diep mogelijk in het heelal te kijken. Misschien is het dan ooit wel mogelijk het ontstaan van het heelal te zien!

84

2.5

Uv-, ir- en andere straling

Lichtjaar In het heelal zijn de afstanden zó groot dat rekenen met kilometers heel grote getallen oplevert.

Sterrenkundigen drukken de afstanden tussen hemellichamen daarom uit in lichtjaar. Dat is de afstand die het licht in één jaar aflegt. Dat is 300 000 km maal het aantal seconden in een jaar.

Een lichtjaar is dus: 300 000 × 365 × 24 × 60 × 60 = 9 460 000 000 000 km (9460 miljard km!).

En dan nog: veel sterren staan duizenden lichtjaren bij ons vandaan.

Golflengte Een zwemmende zwaan maakt golfjes in het water. De afstand tussen twee waterbergjes wordt de golflengte genoemd. Die is in de figuur met een witte pijl aangegeven. In de oceaan komen golven met golflengten van meer dan honderd meter voor.

De golflengte bij een zwaan.

Ook elektromagnetische straling zoals licht bestaat uit golven. Deze golven kun je niet zien. De verschillende soorten straling hebben allemaal een andere golflengte. Radiogolven hebben de grootste golflengte, één meter of langer. Een radiogolf kan meer dan een kilometer lang zijn.

Microgolven beginnen vanaf één millimeter tot één meter. De andere soorten straling hebben nog kleinere golflengten.

Hoe korter de golflengte, hoe gevaarlijker de straling voor het menselijk lichaam is.

de energie neemt af naarmate de golf langer wordt voldoende energie om eiwitten en DNA te beschadigen = vrije radiacalen

onvoldoende energie om eiwitten en DNA te beschadigen

radio golven 1 m – 1000 m

infrarode straling

micro golven 0,1 mm – 1 mm

zichtbaar licht

800 – 10000 nm

ultraviolet licht

röntgen stralen

gamma stralen

100 – 400 nm

zichtbaar licht

400

500

600

1nm = 1 miljoenste milimeter

Frequentiespectrum.

85

700

2.5

Uv-, ir- en andere straling

Fluorescentie Winkeliers gebruiken uv-lampen om echte van valse bankbiljetten te onderscheiden. Op de foto links zie je een bankbiljet van € 50. Op de foto rechts zie je hetzelfde biljet onder een uv-lamp. Zo’n lamp zendt ook paars licht uit. Dat kun je aan het papier zien. Delen van het bankbiljet lichten groen en rood op. In een slechte vervalsing ontbreken deze groene en rode delen.

Bankbiljet in normaal licht.

Bankbiljet onder een uv-lamp.

Een uv-lamp zendt geen groen of rood licht uit.

De groene en rode gebieden op het biljet kunnen dus niet door reflectie ontstaan. De drukinkt is hier de lichtbron. In de inkt zit een bijzondere stof die alleen licht geeft als hij met uv-straling wordt beschenen. Dit noem je fluorescentie.

Fluorescentie zie je ook bij een blacklight in de disco. Een blacklight is een uv-lamp. Sommige kleding licht op en tanden geven een wit schijnsel.

Je kunt zelfs een tattoo laten zetten die alleen in uv-straling oplicht.

Tattoo van fluorescerende inkt.

ONTHOUDEN

• • • • • • • • • 15

Sleutelbegrippen: lichtsnelheid, lichtjaar, golflengte.

Alle elektromagnetische straling gaat met dezelfde snelheid: de lichtsnelheid.

De lichtsnelheid is 300 000 km/s.

Hoe verder weg een hemellichaam staat, hoe verder je terugkijkt in de tijd.

Een lichtjaar is de afstand die het licht in één jaar aflegt.

Elektromagnetische straling bestaat uit golven.

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

Radiostraling heeft de langste golven, röntgen- en gammastraling de kortste.

Hoe kleiner de golflengte, hoe schadelijker de straling voor het lichaam.

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

Een elektromagnetische golf met een golflengte van 20 cm is een microgolf.

Infrarode straling heeft een grotere golflengte dan ultraviolette straling.

Infrarode straling heeft een lagere snelheid dan ultraviolette straling.

Licht bestaat uit golven.

Met een uv-lamp kun je de echtheid van een bankbiljet controleren.

86

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

Waar. / Niet waar.

2.5 Uv-, ir- en andere straling 16 Mobiele telefoons zenden en ontvangen elektromagnetische straling uit. a

Welk soort magnetische straling is dit?

b

Met welke snelheid beweegt deze straling?

17 Zet de lichtkleuren op volgorde van golflengte, de kleinste golflengte voorop. blauw geeloranje groen paars rood violet 18 De ster Alpha Centauri staat, na de zon, het dichtst bij de aarde op een afstand van 4,32 lichtjaar.

Hoeveel jaar heb je ervoor nodig om naar deze ster te reizen? Je gaat met een raket die 10% van de lichtsnelheid heeft.

19 Reken tot op twee cijfers achter de komma uit hoeveel minuten het licht nodig heeft om naar de aarde te reizen. De zon staat op 150 000 000 km van de aarde.

20 Waardoor kun je met krachtiger telescopen verder in het verleden kijken?

87

2.5 Uv-, ir- en andere straling

Verdiepen

Het spectrum van sterren Aan een donkere nachthemel lijken alle sterren witte stipjes. Zelfs met een telescoop zie je niet veel meer. Toch hebben sterrenkundigen veel kennis van de sterren en verschijnselen in het heelal. Hoe komen ze aan deze kennis?

Sterrenkundigen komen aan deze kennis door waarnemingen in alle gebieden van het elektromagnetisch spectrum. In het zichtbare licht onderzoeken sterrenkundigen of er kleuren licht ontbreken in het spectrum van een ster.

De zwarte lijnen in het zonnespectrum verraden de aanwezigheid van waterstof en helium. De zon bestaat uit die twee gassen. Ook andere sterren bestaan vooral uit waterstof en helium. Ze hebben dezelfde lijnen in het spectrum als de zon.

waterstof

helium

waterstof

De zwarte lijnen in het zonnespectrum tonen de aanwezigheid van waterstof en helium aan.

Radiostraling uit het heelal Radiotelescopen ontvangen radiogolven en microgolven uit het heelal. Ze hebben heel gevoelige antennes die op een klein gebied aan de hemel kunnen worden gericht. Je kunt hiermee vooral koude gaswolken in het heelal waarnemen.

Een radiotelescoop.

Röntgenstraling uit het heelal Extreem hete sterren zenden röntgenstraling uit.

Röntgenstraling kan niet door de dampkring en is dus niet vanaf de aarde te meten. Op de foto zie je een satelliet die röntgenstraling in het heelal zoekt. Dankzij dit soort satellieten weten we nu af van het bestaan van merkwaardige objecten in het heelal, zoals zwarte gaten waarin enorme hoeveelheden materie verdwijnen.

Een röntgentelescoop in de ruimte.

88

2.5 Uv-, ir- en andere straling 21 Sterrenkundigen zijn voortdurend op zoek naar verre planeten die op de aarde lijken.

Hoe kunnen ze zien of een planeet zuurstof in de atmosfeer heeft?

22 De krabnevel is een wolk hete gassen. Het is een restant van een ster die lang geleden is ontploft. Je ziet twee foto’s van de krabnevel: links met een gewone telescoop en rechts met een röntgencamera vanuit een satelliet. De röntgenstraling komt van een restant van een miljoenen jaren geleden ontplofte ster: een neutronenster.

De krabnevel waargenomen in zichtbaar licht (links) en met een röntgencamera (rechts).

a

Wat kun je zeggen over de temperatuur van deze neutronenster?

De neutronenster draait snel om zijn as en stoot daarbij zeer hete gassen uit. b

Op welke foto kun je daarom deze gassen het best zien?

23 Tussen de sterren bevinden zich uitgestrekte gebieden met koele gassen. Op plekken waar deze gassen samentrekken, ontstaan nieuwe sterren.

Leg uit waarom radiotelescopen nodig zijn voor waarneming van samentrekkende gassen.

24 Om de aarde draaien satellieten met telescopen die infrarood licht waarnemen. Daarmee wordt onder andere gezocht naar waterdamp in het heelal. a

Leg uit waarom telescopen die zoeken naar waterdamp niet op aarde staan.

b

Hoe kun je uit de waarnemingen met een infrarood telescoop afleiden welke stoffen je ziet.

89

2.6 Afsluiten

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 Bij deze keuzeopdrachten pas je de kennis uit dit hoofdstuk toe in verschillende concrete situaties.

• 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.

kleurtemperatuur

De kleurtemperatuur geeft de kleur licht van een ledlamp aan.

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.

90

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.

bolle spiegel

Het blikveld van een bolle spiegel is groter dan dat van een vlakke spiegel.

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.

röntgenstraling

Röntgenstraling gaat dwars door de zachte weefsels van je lichaam, maar wordt wel door botten tegengehouden.

gammastraling

Gammastraling gaat bijna overal doorheen.

lichtsnelheid

De lichtsnelheid is 300 000 km/s.

lichtjaar

Een lichtjaar is de afstand die het licht in één jaar aflegt.

golflengte

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

91

92