Licht en kleur. 1.1 Kleuren zien. 1.2 Schaduw. 1.3 Spiegelbeelden bekijken. 1.4 uv, ir en andere straling

Transcriptie

1 Licht en kleur Kleuren zien 1.2 Schaduw 1.3 Spiegelbeelden bekijken 1.4 uv, ir en andere straling

2 Verkennen Je hebt elke dag te maken met licht en kleur. Je weet er dus al heel wat van. 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 niet alleen met gewoon licht een foto kunt maken, maar ook met röntgenstraling. Op al die onderwerpen gaan we wat dieper in. Hoe zie je gekleurde kleren in gekleurd licht? Wanneer krijg je korte schaduwen, wanneer lange? Waar zit het spiegelbeeld precies, op de spiegel of erachter? Zijn er nog meer soorten straling dan licht en röntgenstraling? I II Weet je dit al? a Hoe worden de kleuren op de tv en je computerscherm gemaakt? b Op welk moment van de dag is je schaduw op de grond het kortst? c Van welke materialen is een spiegel gemaakt? d Hoe heet de zonnestraling waarvan je bruin wordt? Spiegelbeeld Als jij deze smiley aankijkt, zie je dit: Teken hoe de smiley zichzelf ziet, als hij in de spiegel kijkt. III Blikveld In de volgende tekening zie je een vrouw die vanuit haar ooghoek door een raam kijkt. a Neem deze tekening over. b Arceer het gebied rechts van het raam dat zichtbaar is voor deze vrouw. c Ziet de vrouw de kat achter het muurtje zitten? H1 Licht en kleur 2 3

3 1.1 Kleuren zien U bent er gekleurd bij! Vrouwe Justitia Het shirt dat de verdachte op de bewuste avond droeg. De rechtbank onderzoekt een beroving op de parkeerplaats van een supermarkt. Er is een verdachte aangehouden, maar die zegt dat hij onschuldig is. Hieronder 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 rood shirt aanhad. Dat klopt. Ik had die avond mijn rode 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 donkergrijs of zwart shirt aan zonder opdruk of met vage vlekken. De aanklager: U bent de dader, want de beroving is gebeurd vlak nadat u de supermarkt uitging. U voldoet aan alle beschrijvingen van de getuige. De advocaat: Dat is onzin! Het slachtoffer beschrijft een heel ander shirt dan het shirt dat mijn cliënt aanhad. Ik vraag vrijspraak. De aanklager: Het kan best zo zijn dat het slachtoffer de kleuren anders heeft gezien dan ze in het echt zijn, omdat op die parkeerplaats oranje lampen staan. Je ziet de kleuren dan anders dan overdag. Onderzoek! 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: Zou het kunnen dat in het oranje licht van de straatlantaarns kleuren er anders uitzien dan overdag? Zou het kunnen dat het rode Che Guevara-shirt van de verdachte in het oranje licht van de straatlantaarns er helemaal zwart uitziet? De aanklager laat de rechter een foto van het shirt zien. De uitleg die hij geeft, staat erbij. Bekijk eerst ook de volgende foto en beantwoord daarna de vraag. Deze foto van besneeuwde auto s is s avonds bij het oranje licht van straatlantaarns genomen. 4

4 Ontdekken 1 Bewijst de foto van het shirt dat de aanklager gelijk heeft? Leg uit wat deze foto wel bewijst en wat niet. De rechter vindt dat de aanklager met betere bewijzen moet komen. Er zijn meer foto s nodig. Eindproduct Schrijf in vier regels op wat volgens jou de uitspraak van de rechter moet zijn. Begin met: De foto s die de aanklager heeft laten zien bewijzen Doe activiteit 1. 2 Leg uit waarom je de foto s niet met flitslicht mag maken. 3 Hoe ziet het rode shirt van de verdachte er op jouw foto s uit? Activiteit 1 Onderzoek het licht Je gaat zelf foto s maken in het licht van een straatlantaarn die oranje licht geeft. Je hebt nodig een camera of de camerafunctie van je telefoon dit boek met de foto van het shirt van de verdachte zo mogelijk een eigen rood shirt met een zwarte opdruk een plek waar oranje straatlantaarns de enige lichtbronnen zijn of gebruik een natriumlamp op school Dit ga je doen Zorg dat het plaatje goed wordt verlicht door de straatlantaarn. Neem foto s. Druk de foto s op een kleurenprinter af. Je resultaten Bekijk de foto s bij gewoon licht. Beantwoord vervolgens de vragen 2 en 3. Zoek voor je onderzoek een straatlantaarn die deze kleur licht geeft. H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 5

5 Begrijpen FIG 1 In een regenboog zie je alle kleuren van het witte zonlicht. Onder een oranje natriumlamp zie je geen kleuren. Een rood shirt lijkt dan zwart. In wit licht zie je wel alle kleuren. Waarom is dat zo? En waarom zien de kleuren van kleding er buiten anders uit dan in de winkel? Een mooi kleurenspectrum kun je maken door wit licht in een cd te laten spiegelen. In figuur 3 zie je hoe het witte kaarslicht wordt gesplitst in kleuren. Sleutelbegrippen Regenboog, kleurenspectrum, lichtbronnen, weerkaatsen, absorberen, mengen van kleuren. De kleuren van de regenboog Doe activiteit 2. In figuur 1 zie je een 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 en violet. In figuur 2 zie je de kleuren van de regenboog naast elkaar. Zo n kleurenband noem je een kleurenspectrum. Als je goed kijkt, zie nog veel meer kleuren, zoals de kleuren die tussen blauw en groen zitten. Maar er ontbreken ook kleuren zoals bruin en zilver. 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. FIG 3 In een cd zie je het kleurenspectrum. De zon, een lamp of een kaars geven zelf licht. We noemen ze lichtbronnen. De kleurensamenstelling van het licht is bij elke lichtbron anders. Een gloeilamp met meer rood licht geeft een warme gloed. Als een lichtbron meer blauw licht geeft, is het licht kil. Echt wit licht krijg je alleen als alle kleuren uit het spectrum even sterk zijn. FIG 2 Het kleurenspectrum bevat veel, maar niet alle kleuren. 6

6 Begrijpen Er zijn ook lichtbronnen die maar één kleur licht uitzenden. De rode, oranje en groene led-lampjes in verkeerslichten zenden elk maar één kleur licht uit (zie figuur 4). Kleur en taal Alle verf in figuur 5 is blauw. Een Rus vindt dat er twee kleuren zijn: de lichtblauwe verf heet in het Russisch goluboy, en de donkerblauwe `siniy`. Waar wij één kleur zien, noemt een Rus twee kleuren. Andersom komt ook voor. In figuur 6 zie je blauw en groen in de staartveren van een pauw. In Afrika en Zuidoost-Azië vindt men dat één kleur. In het Vietnamees heet die kleur xanh. Het betekent zowel groen als blauw. Een Vietnamees ziet net zo goed als wij verschillen tussen dat blauw en groen, maar hij vindt dat het toch één kleur is, net zoals wij het lichte en donkere blauw in figuur 5 allemaal blauw vinden. Gekleurde voorwerpen Zonder lamp zie je in een onderaardse gang helemaal niets. De meeste voorwerpen geven zelf geen licht. Je kunt ze alleen zien, omdat ze licht weerkaatsten. In figuur 7 zie je een wit en blauw geschilderd gebouw. De witte stenen weerkaatsen alle kleuren van het zonlicht. Het blauwe deel van het gebouw weerkaatst alleen de blauwe kleur uit het zonlicht. De andere kleuren worden door de blauwe verf niet weerkaatst. Dat heet 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. FIG 7 Wit en blauw geschilderd gebouw. FIG 5 Er zijn veel soorten blauw. FIG 6 Van blauw naar groen. Samenvatting Een regenboog ontstaat als regendruppels wit zonlicht in kleuren splitsen. Het kleurenspectrum bestaat uit alle kleuren van regenboog. De kleuren die niet in het kleurenspectrum zitten, ontstaan door het mengen van kleuren uit het spectrum. Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft. Je ziet voorwerpen die geen licht geven, doordat ze licht weerkaatsen. Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren. Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en weerkaatst niets. Een gekleurd voorwerp weerkaatst alleen zijn eigen kleur en absorbeert alle andere kleuren. H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 7

7 Begrijpen Opgaven bij begrijpen 1 Geef van elk van de volgende beweringen aan of ze waar of niet waar zijn. a In de regenboog zie je alle bekende kleuren. b De regenboog bestaat uit zes kleuren. c Een rood voorwerp absorbeert rood licht. d Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren licht. 2 Hoewel de regenboog uit heel veel kleuren bestaat, noem je er meestal maar zes. a Noem deze zes kleuren. b Hoe noem je de kleurenreeks van de regenboog? c Noem twee kleuren die niet in de regenboog voorkomen. d Leg uit hoe die kleuren toch kunnen bestaan. 3 Net als regendruppels splitsen ook zeepbellen het witte zonlicht in de kleuren van de regenboog (zie figuur 8). a Waarmee kun je zelf de kleuren van het zonlicht zichtbaar maken? b Noem drie lichtbronnen die wit licht geven. c Noem een lichtbron die maar één kleur licht uitzendt. c Het licht van een kaarsvlam is geler dan het licht van een gloeilamp. Wat kun je nu zeggen over de temperatuur van de kaarsvlam? d In figuur 9 zie je dat de twee helderste sterren van het sterrenbeeld Orion verschillende kleuren hebben. Welke ster is heter, Rigel of Betelgeuze? 5 a Wat betekenen de woorden absorberen en weerkaatsen? b Welke kleuren worden door een blauw voorwerp weerkaatst? c Welke kleuren worden door een blauw voorwerp geabsorbeerd? d Welke kleuren worden geabsorbeerd en welke kleuren worden weerkaatst door een groen oppervlak? 6 Een voorwerp weerkaatst rood, oranje, geel en groen licht. a Noem twee kleuren die door het voorwerp worden geabsorbeerd. b Hoe zie je een voorwerp dat alle kleuren absorbeert? 7 De vele bloedvaatjes kleuren de binnenkant van je oog rood. Toch zie je iemands oogpupil altijd zwart. a Leg uit hoe dat komt. Vaak zie je rode ogen op een flitsfoto. b Waarom zie je dan wel de kleur van de binnenkant van het oog? 8 In een winkel zien kleuren er anders uit dan buiten. a Leg uit hoe dat komt. a Waarom moet je kleding eigenlijk zo dicht mogelijk bij het raam bekijken? FIG 8 4 In een halogeenlamp is een techniek toegepast waardoor de temperatuur van de gloeidraad hoger is dan bij een normale gloeilamp. a Is de kleur van een halogeenlamp geler of witter dan de kleur van een normale gloeilamp? In een led-lamp en een spaarlamp wordt het licht niet gemaakt, doordat een voorwerp heel heet wordt. Het licht ontstaat op een andere manier. b Hoe kun je laten zien dat een spaarlamp ander licht uitzendt dan een gloeilamp? 8

8 Begrijpen Betelgeuze Rigel FIG 9 H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 9

9 Verklaren Kleuren zien met je oog Doe activiteit 3. 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. Zie figuur 10. FIG 11 Kleurentest FIG 10 Lichtgevoelige cellen in je oog. 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 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. Van alle jongens is ongeveer 8% kleurenblind. Bij meisjes komt dit minder voor: ongeveer 0,5%. De meeste kleurenblinden kunnen rood en groen niet onderscheiden. Dan werken de rode en/of groene kegeltjes niet. Kleurenblindheid is erfelijk bepaald. In figuur 11 zie je testplaatjes waarmee je kunt uitzoeken of je alle kleuren kunt zien. In figuur 12 zie je hoe een volledig kleurenblinde deze test ziet. FIG 12 Zo ziet een kleunrenblinde deze kleurentest. De kleuren van de tv De makers van tv s maken handig gebruik van de eigenschappen van de kegeltjes in je oog. Een tv gebruikt maar drie kleuren. Als je met een vergrootglas naar het scherm kijkt, zie je de rode, groene en blauwe lijntjes (figuur 13). Meer kleuren zijn niet nodig. Eigenlijk houdt de tv je ogen voor de gek. In plaats van geel licht, zendt de tv groen en rood licht uit. Hierop reageren de groene en rode kegeltjes in je oog. Je hersenen denken dan dat het licht geel is. FIG 13 Elke tv-pixel bestaat uit drie led s.. 10

10 Verklaren Een mooi voorbeeld van het mengen van lichtkleuren zie je bij de livingcolors -lamp. In zo n lamp zitten twee rode, een groene en een blauwe led-lamp. Je kunt de lichtsterkte van de led-lampen afzonderlijk instellen en daarmee alle denkbare kleuren licht maken. Onder een gekleurde lamp Onder een oranje natriumlamp zie je het verschil niet meer tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto kan alleen blauw licht weerkaatsen. Alle andere kleuren worden geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst. Je ziet de auto zwart. Onder een gekleurde lamp zien kleuren er dus anders uit. Als je wilt onderzoeken welke kleur een gekleurd voorwerp krijgt bij gekleurd licht, moet je weten welke kleuren de lamp uitzendt, en welke daarvan door het voorwerp worden weerkaatst. Voorbeeld 1 Hoe ziet de Nederlandse vlag eruit bij rood licht? Om dit te onderzoeken moet je weten: welke kleuren in het licht aanwezig zijn; welke kleuren door het voorwerp weerkaatst respectievelijk geabsorbeerd worden. Het licht is rood. Dat bestaat maar uit één kleur: rood. De rode en de witte baan weerkaatsen beide het rode licht. De blauwe baan weerkaatst blauw en absorbeert rood, oranje, geel en groen. Er wordt door de blauwe baan dus geen enkele kleur weerkaatst, want er is alleen maar rood licht. De blauwe baan van de vlag zie je dus zwart. De Nederlandse vlag zie je in rood licht dus als rood, rood, zwart. 10 Er zijn drie soorten kegeltjes in je oog. a Voor welke kleuren 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? De kegeltjes werken slecht bij weinig licht. d Hoe noem je de cellen die je dan gebruikt om te zien? e Waarom zie je bij maanlicht moeilijk kleuren? 11 Langs snelwegen branden vaak natriumlampen. a Waardoor zie je bij dit licht nauwelijks kleuren? b Waarom worden die lampen niet in klaslokalen gebruikt? 12 a Wat is de overeenkomst tussen de kleuren van een pixel van een tv en de kegeltjes op je netvlies? Een geel deel van een televisiescherm zendt geen geel licht uit. b Welke kleuren licht zendt dat deel van het scherm dan wel uit? c Waarom ziet je oog dat deel toch geel? 13 Welke kleuren worden geabsorbeerd door een rood oppervlak? 14 In figuur 14 zie je drie voetbalshirts. Teken hoe de shirts eruit zien onder: a een blauwe lamp; b een gele lamp. Opgaven bij verklaren 9 Geef van elk van de volgende beweringen aan of ze waar of niet waar zijn. a Een kleurentelevisie werkt met rode, gele en blauwe pixels. b Met drie kleuren kun je alle kleuren van de regenboog maken. c Onder een gekleurde lamp kunnen gekleurde voorwerpen zwart lijken. d De meeste kleurenblinden kunnen geen rood en groen onderscheiden. FIG 14a Shirt Barcalona. FIG 14b Shirt Bayern München. FIG 14c Shirt Inter Milan. H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 11

11 Verdiepen Kleuren licht mengen Doe activiteit 4. Een beamer werkt, net als een tv, met de kleuren rood, blauw en groen. Die kleuren noemen we de primaire kleuren. De kegeltjes in je oog zijn het gevoeligst voor deze kleuren. Wit krijg je door deze drie kleuren te mengen. Zie figuur 15. Geel is de mengkleur van rood en groen. De andere twee mengkleuren zijn lichtblauw, de mengkleur van blauw en groen, en zuurstokroze, de mengkleur van rood en blauw. Een mengkleur van twee primaire kleuren heet een secundaire kleur. De technische naam voor zuurstokroze is magenta. Het lichtblauw wordt aangeduid als cyaan. (Geel heeft geen andere technische naam; het wordt aangeduid met de Y van yellow.) 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 mengsel blauw en rood. Het mengsel weerkaatst dan alleen nog groen licht. Dit zie je in figuur 16. Meng je alle drie de kleuren, dan krijg je zwart. rood magenta geel blauw groen cyaan rood blauw magenta cyaan geel groen FIG 16 Het mengen van primaire kleuren verf. Een kleurenprinter gebruikt de drie secundaire kleuren inkt of toner. Als je iets groens print, gebruikt de printer de gele en cyaan inkt. Met alle drie de kleuren kan de printer zwart maken. Maar omdat je zo veel in zwart print, is er altijd ook een aparte zwarte inktpatroon (zie figuur 17). blauw rood groen FIG 15 Het mengen van primaire kleuren licht. Kleuren verf mengen Doe activiteit 5. Het mengen van rood en groen licht geeft geel. Maar als je groene en rode verf mengt krijg je een donkere kleur, die helemaal niet op geel lijkt. Verf mengen werkt anders. Daarbij moet je kijken naar de kleuren die de verf absorbeert. Als je twee van de secundaire kleuren geel, magenta of cyaan FIG 17 De inktpatronen van een inkjetprinter. 12

12 Verdiepen Opgaven bij verdiepen 15 Geef van elk van de volgende beweringen aan of ze waar of niet waar zijn. a Een inktjetprinter heeft meestal vier inktpatronen: magenta, cyaan, geel en zwart. b De gele inkt van de printer absorbeert maar één kleur licht. c Cyaan inkt absorbeert rood licht. 16 Elke kleur van een inktjetprinter absorbeert een kleur. a Geef van elke kleur inkt aan welke kleur licht geabsorbeerd wordt. b Welke kleur krijg je, als je gele inkt en magenta inkt mengt? c Waarom krijg je groen als je cyaan inkt en gele inkt mengt? d Waarom leveren de drie inktkleuren samen zwart? e Waarom heeft een inktjetprinter ook nog een aparte toner voor zwart? f Zoek op waarvoor de letters CMYK staan in de druktechniek (zie figuur 18). FIG Sommige kunstschilders maken hun schilderij met stippen van verschillende kleuren (figuur 20). Op een grotere afstand zie je de afzonderlijke stippen niet meer, en lijkt er een andere kleur te onstaan. Deze schildertechniek heet pointillisme. Leg uit of deze manier van kleuren mengen te vergelijken is met verf mengen of met lichtkleuren mengen. FIG 18 FIG Als je rood, groen en blauw licht mengt, ontstaat wit licht. a Welke kleur ontstaat als je rode, groene en blauwe verf mengt? b Welke kleur ontstaat als je geel, magenta en cyaan licht mengt? Als je rode, blauwe en groene verf mengt, krijg je een donkere kleur; in het ideale geval zwart (zie ook figuur 19). c Leg uit waarom je geen witte verf krijgt als je rood, groen en blauw mengt. d Leg in je eigen woorden uit wat het verschil is tussen kleuren licht mengen en kleuren verf mengen. H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 13

13 Onderzoeken Activiteit 2 Lichtbronnen bekijken Elke lichtbron heeft een ander spectrum. Dat kun je bekijken met een cd, een tralie of een spectroscoop. Op internet staan verschillende ontwerpen voor een spectroscoop. FIG 21 Spectrum abcdefghijklmnopqrstuvwxyz Je hebt nodig een spectroscoop verschillende lichtbronnen zoals een spaarlamp, gloeilamp, kaars, tl-buis, led-lamp, licht buiten, brander met blauwe of gele vlam, blacklight en natriumlamp Dit ga je doen Bekijk de lichtbron door de spectroscoop. Geef bij elke lichtbron aan welke kleuren je ziet, met de letters die onder het spectrum van figuur 21 staan. Vragen Welke lichtbronnen geven een aaneengesloten spectrum zonder zwarte lijnen ertussen? Welke lichtbronnen zenden licht in één kleur of maar een paar kleuren uit? Het spectrum is dan grotendeels zwart. Een tl-buis en een spaarlamp hebben geen aaneengesloten spectrum. Waarom geven ze toch wit licht? Activiteit 3 Kleur zien met je oog Je kunt niet in je hele blikveld kleur zien. Met deze proef bepaal je waar je nog kleur kunt zien. De proef voer je uit in drietallen. Je hebt nodig een vel wit papier waarop een kruisje staat een meetlint een paar vierkante stukjes gekleurd papier van ongeveer 2 cm bij 2 cm (verschillende kleuren) Dit ga je doen Leg het vel papier met het kruisje naar boven op een tafel. Een persoon, de proefpersoon, gaat staan en houdt één oog dicht. De proefpersoon moet met het andere oog constant naar het kruisje kijken. De afstand tussen het oog en het kruisje moet ongeveer 50 cm zijn. Een tweede persoon houdt in de gaten of de proefpersoon wel onafgebroken naar het kruisje blijft kijken. De derde persoon kiest een gekleurd papiertje en schuift dat vanaf ongeveer 1 m van het kruisje langzaam over de tafel in de richting van het kruisje. De proefpersoon geeft een seintje, zodra hij het papiertje ziet. Zodra de proefpersoon de kleur kan zien, noemt hij de kleur. Wissel van rol, zodat iedereen een keer proefpersoon is. Vragen In welk gebied van je blikveld zie je kleur? Op welke afstand van het kruisje kon je (gemiddeld) de kleuren herkennen? Welke verschillen zijn er tussen de proefpersonen? 14

14 Onderzoeken Activiteit 4 Lichtbundels mengen Net zoals de drie kleuren van een tv-pixel in je oog mengen, kunnen ook lichtbundels mengen. Op deze manier onderzoek je welke kleuren ontstaan. Je hebt nodig drie lichtkastjes met kleurenfilters in de kleuren rood, groen en blauw, of drie gekleurde spots (Je kunt deze proef ook op de computer doen. Ga voor de benodigde applet naar de website van Impact.) Dit ga je doen Meng de volgende kleuren: - rood en blauw - rood en groen - groen en blauw - rood, groen en blauw Noteer bij elke kleurencombinatie welke kleur er ontstaat. Vraag Welke kleur ontstaat, als je rood, groen en blauw licht mengt? Activiteit 5 Ecoline mengen Verf mengen werkt anders dan lichtbundels mengen. Je kunt dat onderzoeken met ecoline verf. 3+0 geel FIG 22 Verfmengschema 1+2 magenta cyaan + 2 cyaan + 1 cyaan Je hebt nodig drie kleuren ecoline: geel, magenta en cyaan tien reageerbuisjes een druppelpipet Dit ga je doen Zet de tien reageerbuisjes in een rekje. Doe in de buisjes zoveel druppels geel en magenta als in het schema van figuur 22 staat aangegeven. Het linkergetal is steeds het aantal druppels geel en het rechtergetal het aantal druppels magenta. Voeg in elke rij zoveel druppels cyaan toe als rechts van rij staat aangegeven. Kleur met de ecoline in de buisjes rondjes en maak hiermee een kleurendriehoek. Vragen Mengen de kleuren van ecoline als lichtkleuren of als verfkleuren? Welke kleur krijgt het rondje in het midden van de kleurendriehoek? H1 Licht en kleur 1.1 Kleuren zien 15

15 1.2 Schaduw Donkere tuin Roos en haar ouders eten in de zomer vaak in de tuin. De gemeente heeft aangekondigd dat achter hun huis een hoge woontoren zal worden gebouwd. Ze maken zich zorgen dat hun tuin daardoor in de schaduw zal komen te liggen. Roos gaat uitzoeken hoe de schaduw van het nieuwe gebouw zal gaan vallen. Onderzoek! Hierna zie je een tekening van de situatie. De tuin is aan de zuidkant van het huis. De woontoren komt achter de tuin dus ook ten zuiden van het huis. zuid noord Het nieuwe gebouw komt aan de zuidkant van het huis van Roos en haar ouders. Hoge gebouwen kunnen een flinke schaduw geven. Doe activiteit 6. 1 Op welke tijd van de dag is de schaduw van de toren het kleinst? 2 Op welke tijdstippen is de schaduw het grootst? 3 Hoe komt het dat de lengte van de schaduw in de loop van de dag verandert? 4 Hoe komt het dat de richting van de schaduw in de loop van de dag verandert? Roos weet nu op welke tijden de meeste mensen in de buurt last zullen hebben van de schaduw. Maar hoe zit het nu bij haar tuin? Ze vindt een simulatie waarin je kunt zien in welke richting een schaduw valt op een bepaald tijdstip. Doe activiteit 7. 5 Op welke tijd van de dag hebben de meeste mensen last van schaduw in hun tuin? 6 In welke richting valt de schaduw rond lunchtijd? 7 In welke richting valt de schaduw als het tijd is voor het avondeten? Eindproduct De ouders van Roos vragen: En, heb je het uitgezocht? Krijgen wij schaduw in de tuin als dat nieuwe gebouw er is? Schrijf het antwoord op dat Roos volgens jou moet geven. 16

16 Ontdekken Activiteit 6 Schaduw in het plaatsje Zeeland Je hebt nodig Internet Dit ga je doen Bekijk de simulatie van de schaduw rond een huis met twee daken op de website van Impact. Bekijk de simulatie over het verloop van de schaduw in de loop van de dag in het plaatsje Zeeland op de website van Impact. Je resultaten Na het bekijken van de simulaties beantwoord je de vragen 1 t/m 4. Activiteit 7 Schaduw van uur tot uur Je hebt nodig Internet Tijd Lengte schaduw Richting schaduw 9 uur 10 uur 11 uur 12 uur 13 uur 14 uur 15 uur 16 uur 17 uur 18 uur Dit ga je doen Ga naar de website van Impact. Bekijk de simulatie over zon en schaduw bij een stok van 50 cm lang. Meet de lengte en de richting van de schaduw van een stok van 50 cm lang van uur tot uur. Neem de tabel over en vul de twee laatste kolommen in. Je resultaten Beantwoord de vragen 5 t/m 7 aan de hand van de ingevulde tabel. H1 Licht en kleur 1.2 Schaduw 17

17 Begrijpen Je moet rekening houden met de schaduwen bij het ontwerpen van een gebouw. Maar hoe lang mag een schaduw zijn? Schaduwen worden ingewikkelder als er meer lichtbronnen zijn, zoals bij de lichtmasten op een voetbalveld. En kan een schaduw ook gekleurd zijn? Sleutelbegrippen Lichtstralen, schaduw, halfschaduw, kernschaduw, puntbron, evenwijdige lichtbundel, divergente lichtbundel, vergrotingsfactor. Schaduw Doe activiteit 8. Bij een lasershow zorgt een rookmachine ervoor dat je de 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 in figuur 23 dat lichtstralen langs rechte lijnen gaan. FIG 24 De lichtstralen zijn onzichtbaar, wel zie je de schaduwen. De kleur van schaduw Op de maan is elke schaduw zwart (zie figuur 25). Daar is de zon de enige lichtbron. Op aarde komt er ook licht van de blauwe lucht. Dat blauwe licht is zonlicht dat door stofdeeltjes wordt verstrooid. Het licht van de lucht komt van alle kanten en heet diffuus licht. In figuur 26 zie je blauwe schaduwen in de sneeuw. FIG 23 Met rook kun je lichtstralen zichtbaar maken. FIG 25 Op de maan zijn de schaduwen zwart. In figuur 24 is er geen rook of mist. Je kunt de lichtstralen van de zon daarom niet zien. Wel zie je de schaduwen. Die ontstaan doordat de kamelen het zonlicht tegenhouden. Een schaduw die op de grond zichtbaar is, heet eigenlijk een schaduwbeeld. Maar je mag hiervoor ook het woord schaduw gebruiken. FIG 26 Deze schaduw op de sneeuw is blauw. 18

18 Begrijpen Bij veel voetbalvelden staan vier lichtmasten. Daardoor heeft de speler in figuur 27 vier schaduwen. Dit zijn geen echte schaduwen, want ze zijn minder donker. Dat komt doordat de schaduw van één lichtmast steeds wordt beschenen door de andere drie lichtmasten. Een schaduw die nog licht van andere lichtbronnen krijgt, heet een halfschaduw. Bij meer lichtbronnen krijg je pas een echte schaduw als het licht van alle lampen wordt afgeschermd door het belichte voorwerp. Die schaduw heet de kernschaduw. In figuur 29 zie je de kernschaduw midden onder de tafel. Ook bij een uitgebreide lichtbron zoals een tl-buis, zie je een kernschaduw en een halfschaduw (zie figuur 30). Als je in een ruimte goed wilt werken, is het onprettig als er overal schaduwen zijn. Daarom worden werkruimtes en klaslokalen vaak met tl-buizen verlicht. Soorten lichtbundels Gebuik je één lamp in een donkere ruimte, dan lijkt alle licht uit één punt te komen. Zo n kleine bron heet een puntbron. De lichtstralen die uit een puntbron komen, gaan vanuit de bron uit elkaar. Dat noem je een divergente lichtbundel. De lichtstraal die uit een laser komt, gaat niet uit elkaar. Dat noem je een evenwijdige lichtbundel. Zie figuur 31. FIG 27 De lichtmasten zorgen voor vier halfschaduwen. FIG 31 Evenwijdige lichtbundel. lampen tl-buis lamp voorwerp voorwerp voorwerp schaduw halfschaduw halfschaduw tafelblad tafelblad tafelblad FIG 28 Ontstaan van schaduw. FIG 29 Ontstaan van halfschaduw en kernschaduw. FIG 30 Schaduwen bij een tl-buis. H1 Licht en kleur 1.2 Schaduw 19

19 Begrijpen Samenvatting Lichtstralen zijn pas zichtbaar, als ze door een voorwerp worden weerkaatst. Het gebied waar lichtstralen niet kunnen komen, heet schaduw. Bij meer dan één lichtbron ontstaan kernschaduw en halfschaduw. De kernschaduw ontstaat op de plaatsen waar van geen enkele lichtbron licht komt. Een schaduw die nog licht van andere lichtbronnen krijgt, heet een halfschaduw. Halfschaduw ontstaat op plaatsen waar een deel van het licht wordt tegengehouden. Een puntbron is een kleine lichtbron. Een divergente lichtbundel bestaat uit lichtstralen die uit elkaar gaan. Een evenwijdige lichtbundel bestaat uit evenwijdige lichtstralen. Opgaven bij begrijpen 19 Geef van elk van de volgende beweringen aan of ze waar of niet waar zijn. a Bij een divergente lichtbundel komen alle lichtstralen uit één punt. b Bij een evenwijdige lichtbundel is de schaduw altijd even groot als het voorwerp. c Bij een divergente lichtbundel is de schaduw altijd even groot als het voorwerp. d Lichtstralen kun je nooit zien. e Halfschaduw is het gebied waar helemaal geen licht op valt. rode lamp groene lamp blauwe lamp FIG 33 voorwerp 20 In figuur 32 zie je twee lampen, een voorwerp en een witte muur. Neem de tekening over. a Teken de schaduw van beide lampen op de muur. b Geef de gebieden waar halfschaduw is een kleur. c Arceer in de tekening het gebied van waaruit je alleen de bovenste lamp ziet. 21 Een halfschaduw kan kleur hebben. In figuur 33 zie je drie gekleurde lampen, een voorwerp en een witte muur. Neem de figuur over. a Teken de schaduw van de rode lamp op de muur. b Teken ook de schaduw van de groene en de blauwe lamp op de muur. Op de muur zijn allerlei kleuren te zien. c Geef aan waar de muur zwart is. d Geef aan waar de muur wit is. e Welke andere kleuren zie je nog meer op de muur? Geef deze kleuren op de muur aan. muur 22 In een klaslokaal worden tl-buizen gebruikt. tl-buizen zijn niet alleen energiezuinig, ze geven ook een prettig licht om bij te werken. Leg in je eigen woorden uit hoe het komt dat je bij tl-buizen weinig last hebt van schaduwen op het tafelblad. voorwerp muur 23 Kunstschilders werken graag bij het licht door ramen die op het noorden uitkijken. Dat is fijn licht om in te werken, zeggen ze. a Welke kleur licht is het sterkst aanwezig in het licht dat door een raam op het noorden binnenvalt? b Noem nog een voordeel van ramen op het noorden. FIG 32 20

20 Berekenen Grote en kleine schaduwen Doe activiteit 9. De laagstaande zon zorgt voor heel lange schaduwen (zie figuur 35). Als de zon hoog aan de hemel staat, is de schaduw juist erg kort. In figuur 36 en 37 zie je hoe de schaduw van de zonnestand afhangt. De zon staat in Nederland nooit loodrecht boven je. In tropische landen komt dat wel voor. Bij een loodrechte stand van de zon is er (vrijwel) geen schaduw. FIG 37 Schaduw bij een hoge stand van de zon. Een schimmenspel is een oude kunstvorm. Daarin 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 een pop kan veel groter zijn dan de pop zelf. Dat zie je in figuur 38 en 39. FIG 38 Het publiek ziet de poppen en de spelers niet. FIG 35 Als de zon laag staat, zijn de schaduwen erg lang. A FIG 36 Schaduw bij een lage stand van de zon. FIG 39 Het publiek ziet alleen de schaduwen. H1 Licht en kleur 1.2 Schaduw 21