OPTICA

1. OPTICA Deel 2 -lichtbreking

2. Terugkaatsing van het licht

3. Inleiding terugkaatsing Waarom dragen jullie een zonnebril? • glazen laten slechts een beperkt deel van de zon door, de rest absorberen ze, zo beschermen ze onze ogen Waarom moet je een reflector hebben op je fiets? • Deze reflecteert het licht, of weerkaatst het Hieruit kunnen we afleiden dat sommige voorwerpen het licht weerkaatsen ( = reflecteren) doorlaten of absorberen • donkere voorwerpen absorberen grote hoeveelheden licht • lichte voorwerpen weerkaatsen grote hoeveelheden licht • blinkende voorwerpen weerkaatsen nagenoeg alle licht • ruwe voorwerpen verstrooien het licht p149

4. Gerichte terugkaatsing of reflectie Licht valt op effen spiegelend oppervlak Alle lichtstralen in één richting teruggekaatst P149-150

5. Diffuse terugkaatsing Wolk = kleine druppeltjes Oneffen metaaloppervlak Verfrommelde folie Elke lichtbundel in andere richting teruggekaatst P150

6. Regelmatige en Diffuse terugkaatsing van het licht Proef: • a) Een evenwijdige lichtbundel valt in op een spiegel • b) Een evenwijdige lichtbundel valt in op gekreukt aluminiumfolie Waarneming: • a) Door de spiegel wordt het licht in één richting teruggekaatst • b) Door de aluminiumfolie wordt het licht in verschillende richtingen teruggekaatst. P150

7. Wetten van de terugkaatsing: toepassing verklaring van de diffuse terugkaatsing lichtbundel oneffen spiegelend oppervlak P150

8. Regelmatige en Diffuse terugkaatsing van het licht Theorie • Regelmatige terugkaatsing ontstaat als licht invalt op een effen oppervlak. • Het licht wordt in dezelfde richting teruggekaatst. • Diffuse terugkaatsing ontstaat als licht invalt op een oneffen oppervlak • Het licht wordt in alle richtingen teruggekaatst P150

9. Regelmatige en Diffuse terugkaatsing van het licht Toepassingen • a) Waarom zien we geen beeld meer als we op een spiegel uitademen ? • Diffuse terugkaatsing op waterdruppels • b) Verklaar waarom op zolder de binnenvallende zonnestralen duidelijk te zien zijn. • Diffuse terugkaatsing op stofdeeltjes • c) Een autobestuurder ziet in de mist duidelijk de lichtbundels van zijn auto. Verklaar. • Diffuse terugkaatsing op waterdruppels   P150

10. Soorten spiegels • Een spiegel is elk voorwerp dat licht op een regelmatige manier weerkaatst • Vlakke spiegels: het spiegeloppervlak is vlak • Sferische spiegels: het spiegeloppervlak is bolkap • Hol: de binnenzijde van de bolkap is spiegelend • Vergroten het spiegelbeeld • Bol :de buitenzijde van de bolkap is spiegelend • Verkleinen het spiegelbeeld-> groot gezichtsveld P151

11. Terugkaatsingwetten Zie leerlingenproef

12. Terugkaatsing licht: naamgeving teruggekaatste straal • Een lichtstraal die invalt op een voorwerp, valt altijd in op een bepaald punt van het voorwerp. • Het invalspunt is het punt waar de invallende straal het voorwerp raakt. • De lijn die loodrecht op het voorwerp staat en door het invalspunt gaat,noemen we de normaal. • De hoek die de invallende lichtstraal maakt met de normaal, noemen we de invalshoek, • en de hoek die de weerkaatste lichtstraal maakt met de normaal, noemen we de weerkaatsingshoek normaal invallende straal P151

13. Wetten van de terugkaatsing : « 1 » teruggekaatste straal normaal invalshoek = terugkaatsingshoek i = t invallende straal P152

14. Wetten van de terugkaatsing: « 2 » De stralengang is omkeerbaar P152

15. Wetten van de terugkaatsing: « 3 » lichtbron vlak scherm Lichtstraal valt in op spiegel In invalspunt teken je de normaal Door de straal en de normaal plaats je een vlak scherm De teruggekaatste straal valt ook samen met het scherm invalspunt vlakke spiegel Invallende straal, normaal en teruggekaatste straal liggen in hetzelfde vlak P152

16. Terugkaatsingwetten: samenvatting • de invallende straal, normaal en de teruggekaatste straal liggen in hetzelfde vlak • De invalshoek van een lichtstraal is altijd gelijk aan de weerkaatsingshoek • De stralengang is omkeerbaar N = normaal Î = invalshoek T^ =terugkaatsingshoek i = invallende straal, t = teruggekaatste straal P152

17. Beeldvorming bij een vlakke spiegel P152

18. Symmetriewet voor vlakke spiegels Proef met kaars Waarneming • Het beeld bevindt zich evenver achter de spiegel dan het voorwerp ervoor. • De lijn die voorwerp en beeld verbindt staat loodrecht op de spiegel: voorwerp en beeld liggen symmetrisch t.o.v. de spiegel • Afstand =….cm ( gelijk ) P153

19. 3.3 Kenmerken van het spiegelbeeld Proef kaars + voorwerp Waarneming • Het beeld staat rechtop • Linker- en rechterzijde zijn omgewisseld • De grootte van het beeld is gelijk aan de grootte van het voorwerp. • Het spiegelbeeld is een virtueel beeld -> Het beeld kan NIETopgevangen worden op een scherm P153

20. Stand van het beeld voorwerp beeld Beeld staat rechtop rechts links links rechts Links en rechts zijn verwisseld P153

21. Grootte en aard van het beeld reëel voorwerp Voorwerp en beeld symmetrisch t.o.v. spiegel Spiegel = wateroppervlak Voorwerp en beeld even groot beeld Beeld is virtueel P153

22. Voorbeeld : constructie van het beeld van het lijnstuk [ab] • met de praktische methode • met de methode van de terugkaatsing P153

23. Vlakke spiegel 1 3 3 1 V 2 2 3 2 1 Constructievan een beeldpunt bij een vlakke spiegel steunend op de terugkaatsingswetten B Het beeldpunt is het snijpunt van de verlengden van de teruggekaatste stralen ! t i i t i = t i t i = t i = t P153

24. Verklaring van de beeldvorming steunende op de terugkaatsingswetten Opdracht : vervolledig de stralengang Waarneming • Het beeld bevindt zich achter de spiegel in het snijpunt van het snijpunt van het verlengde van de teruggekaatste stralen P153

25. Conclusie: kenmerken van het spiegelbeeld • Rechtopstaand • Links - rechts – verwisseld • Even groot • Virtueel • Voorwerp en beeld liggen symmetrisch t.o.v. de spiegel Een VIRTUEELBEELD is een beeld dat men NIET kan opvangen op een scherm P153

26. Test jezelf Probeer nu de test jezelf vragen over terugkaatsing van het licht op te lossen • Je mag je cursus en je handboek gebruiken • Je mag per tafel “ in stilte “ samen werken

27. Leerstof verwerken 1. Kennis 1 1. spiegelend oppervlak 4 2. normaal 6 7 3. Invallende straal 3 4. invalspunt 2 5 5. teruggekaatste straal 6. invalshoek 7. terugkaatsingshoek p155 p155

28. Leerstof verwerken 2. Kennis 1 4 • De invallende straal, normaal en de teruggekaatste straal liggen in hetzelfde vlak • De invalshoek van een lichtstraal is altijd gelijk aan de weerkaatsingshoek • De stralengang is omkeerbaar 6 7 3 2 5 p155 p155

29. Leerstof verwerken 3. Kennis Als je nu langs de weg van de teruggekaatste straal een lichtstraal laat invallen dan wordt ze teruggekaatst langs dezelfde weg als de oorspronkelijke invallende straal: de hoeken blijven dezelfde want invalshoek = terugkaatsingshoek! Je kan de pijltjes dus omkeren op de twee lichtstralen p155 p155

30. 4. Kennis Een reëel beeldpunt kun je opvangen en waarnemen op een scherm, een virtueel beeldpunt niet. Het vormt zich in onze hersenen p155 p155

31. 5. De afstand van het beeldpunt tot de spiegel is gelijk aan de afstand van het voorwerpspunt tot de spiegel Kennis p155 p155

32. 6. Inzicht lichtbundel oneffen spiegelend oppervlak a. fout. De wet geldt voor elke lichtstraal in elk invalspunt p155 p155

33. 6. Inzicht b. juist c. fout, er bestaan ook bolle en holle spiegels p155 p155

34. 6. Inzicht lichtbron vlak scherm d. fout invalspunt vlakke spiegel Invallende straal, normaal en teruggekaatste straal liggen in hetzelfde vlak p155 p155 P152

35. 7. Inzicht De lichtstraal kaatst terug op het blad en vermits Het blad geen glad oppervlak is, is de terugkaatsing diffuus. De lichtstralen gaan naar alle kanten en komen in ons oog terecht. Zo zien wij de lichtstraal op het blad in alle richtingen p155 p155

36. 8. Inzicht De spiegel is niet meer glad maar bedekt met kleine druppeltjes die het licht verstrooit in alle richtingen p155 p155

37. 9. Inzicht Dit is regelmatige terugkaatsing op elk spiegeltje. Maar door het feit dat de spiegeltjes allemaal onder een Andere hoek staan gaat de terugkaatsing in vele richtingen p155 p155

38. c Inzicht B Vlakke spiegel t i i t 1 i = t i t i = t 3 3 1 V i = t 2 2 3 2 1 10. c 11. Op 20 cm 12. p155 p156

39. b even groot Inzicht 14. b 1,0 m http://vanbreemen.fortunecity.com/Lege%20pagina%206_bestanden/6.3/spiegelen.html http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=777830 p155 p156

40. Toepassen 15. V B p155 p156

41. Toepassen 16. V B p155 p157

42. Toepassen 17. Door het feit dat de spiegeltjes niet op 1 rechte lijn staan maar onder een hoek met elkaar wordt het licht in verschillende richtingen teruggekaatst. Meervoudige terugkaatsing op de spiegeltjes verstrooien uiteindelijk het licht in alle richtingen wat de bedoeling is van een reflector: deze moet gezien worden uit verschillende richtingen p155 p157

43. Toepassen 18. Piet An An Piet Els Els c. An ziet Piet, Piet ziet zichzelf en An, Els ziet niemand p155 p157

44. Toepassen 19. p155 p157

45. Toepassen 20. • lengte van de spiegel: de helft van de lengte van Alice • hoogte t.o.v. de grond: op de halve lengte van Alice p155 p158

46. Toepassen 21. • 1 lezen we in de achteruitkijkspiegel • 2 is het opschrift op de ambulance p155 p158

47. Toepassen 23. • ze kunnen elkaars spiegelbeeld zien p155 p159

48. Zelftest 24. • Het spiegeltje kan je zo draaien dat je een lichtbundel zo kan laten terugkaatsen dat hij volop op het preparaat valt. p155 p159

49. Zelftest 25. • juist: bewering b en c Â+20° Â+10° +10° Â p155 p159

50. Zelftest 26. TAM MAM          TAT           HAM p155 p159