1 Lichtbreking . C B A. Leerstof. Toepassing

Transcriptie

1

2 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht Lichtbreking Leerstof In figuur is getekend hoe een lichtstraal wordt gebroken. a Hoe heet stippellijn k? b Hoe heet hoek I? c Hoe heet hoek m? ik,,:--- 4 Als je door een dik stuk glas kijkt, lijken de voorwerpen achter het glas vaak een beetje verschoven te zijn. Wanneer is deze verschuiving het grootst: als je recht door het glas kijkt of schuin door het glas? Licht je antwoord toe met een tekening. 5 Zie figuur 3. Een reiger kijkt naar een vis die in het water zwemt. Van een lichtstraal die van de vis komt, is slechts het gedeelte boven water getekend. a Waar ziet de reiger de vis: bij A, B of C? b Waar bevindt de vis zich: bij A, B of C?. C B A j. figuur lijnen en hoeken 2 Neem over en vul in: a Als licht van lucht naar perspex gaat, wordt het licht altijd... de normaal... gebroken. b Als licht van perspex naar lucht gaat, wordt het licht altijd... de normaal... gebroken. Toepassing 3 In figuur 2 is een stukje van de doorsnede van een glazen ruit getekend. a Schets op het werkblad hoe Lichtstraal door de ruit heen gaat. b Schets op het werkblad hoe lichtstraal 2 wordt gebroken als hij op de ruit valt. c Schets op het werkblad hoe lichtstraal 2 wordt gebroken als hij de ruit weer verlaat...t.. figuur 3 achter het net vissen? 6 Een lichtstraal valt op een wateroppervlak (figuur 4). a Bereken de hoek van breking (met de wet van Snellius). b Teken op het werkblad hoe de lichtstraal wordt gebroken'. lucht water 2.&. figuur 4 gebroken licht À figuur 2 -lichtstralen door een ruit 28

3 7 Zie figuur 5. Een lichtstraal valt op een doorzichtige stof en wordt gebroken. Bereken de brekingsindex van deze stof. 9 In figuur 7 zie je het bovenaanzicht van een aquarium in Artis. e bakken zijn van elkaar gescheiden door een stenen wand. Bij A zwemt een vis. Bij B staat een bezoeker. e brekingsi ndex van water is,33. a Laat op het werkblad door een constructie zien of B de vis kan zien. b Arceer op het werkblad het gedeelte van de gang dat de vis kan zien. water ~ lucht gang j. figuur 5 een on bekende stof 08 8 Om een beeldje te kunnen verlichten dat aan de rand van een vijver staat, is onder water een schijnwerper aangebracht. Welke van de vijf tekeningen in figuur 6 geeft de juiste stralengang weer?.& figuur 7 in Artis lucht water lucht water lucht water lucht water A B C E ~ figuur 6 schijnwerper in een vijver Plus e grenshoek 0 Bereken: A a de grenshoek van water. b de grenshoek van diamant. B C Zie figuur 8. Op het rechthoekig stuk glas valt een lichtstraal. Schets op het werkblad, en beredeneer hoe de lichtstraal in de drie getekende situaties verder gaat tot hij weer het glas uitkomt..& figuur 8 Rara, bree kt hij? -29

4 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht 2 Leerstof e lens 2 Een fototoestel bestaat uit verschillende onderdelen. Hoe heet het onderdeel van een fototoestel: a dat regelt hoeveel licht er door de lens valt? b dat het voorwerp afbeeldt op de chip? C dat even opengaat als je een foto neemt? 6 Neem aan dat het licht in figuur van links komt. a Wat voor lichtbundel ( convergent, divergent, evenwijdig) is er in gebied? En in gebied 2? En in gebied 3? b Beantwoord dezelfde vragen nog eens, maar nu voor het geval het licht van rechts komt. 3 In figuur 9 is een aantal lenzen in doorsnede getekend. a Welke lenzen zijn positief? b Welke lenzen zijn negatief? gebied..6. figuur een lichtbundel gebied 2 gebied A. figuur 9 lenzen in doorsnede 7 In elk van de vier doosjes in de tekening van figuur 2 zit een lens. In welk(e) doosje(s) zit een positieve lens? Hoe zie je dat? Toepassing 4 Zie figuur 0. Een evenwijdige lichtbundel valt op de positieve lens van een fototoestel. In de figuur zijn vijf lichtstralen van de bundel getekend. a Leg uit waarom lichtstraal 3 niet van richting verandert. b Schets op het werkblad hoe de andere vier lichtstralen worden gebroken. 2 4.A. figuur 2 Waar zit de positieve lens?.6. figuur 0 brekende stralen 5 8 Voor een fototoestel staan twee lampjes (figuur 3). e lichtbundel die vanuit L op de film valt, is al getekend. a Teken op het werkblad ook de lichtbundel die vanuit L 2 op de film valt. b Schrijf over en vul in: Voor de lens (bij I) heb je twee.... lichtbundels. Na de lens (bij II) heb je twee... lichtbundels. 5 Jasper beeldt met een positieve lens een raam af op een scherm. Intussen loopt Hanneke vlak voor het raam langs, van links naar rechts. a In welke richting beweegt het beeld van Hanneke op het scherm? b Vlak achter het raam dwarrelt een boomblad naar beneden. Hoe beweegt het beeld van het blad op het -scherm? 30

5 I II film.a figuur 3 een fototoestel Plus e gaatjescamera 9 Een schilder wil een vaas met bloemen schilderen. Zie figuur 4. Met een gaatjescamera maakt hij eerst een afbeelding van de vaas met bloemen. Wat gebeurt er met de grootte van het beeld als hij de vaas dichter bij de gaatjescamera neerzet? Ga dat na met behulp van een constructie op het werkblad. 20 Een schilder wil een vaas met bloemen schilderen. Zie figuur 4. Met een gaatjescamera maakt hij eerst een afbeelding van de vaas met bloemen. Bij de gaatjescamera van de schilder is de afstand van het gaatje tot de achterwand 40 cm. e vaas met bloemen is 60 cm hoog, en de schilder ziet op de achterwand een beeld dat 20 cm hoog is. Bepaal de afstand tussen de vaas en het gaatje van de camera. 2 Voor een gaatjescamera staan twee lampjes L en L 2 (figuur 5). a Teken op het werkblad de lichtbundels die vanuit de lampjes op het scherm vallen. b Op het scherm zie je twee lichtvlekken. Wat verandert er aan die lichtvlekken als je het gaatje in de camera kleiner maakt?,, -4 figuur 5 een gaatjescamera -'4 figuur 4 een beeldige vaas met bloemen -3

6 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht 3 Leerstof Rekenen aan lenzen 22 In figuur 6 is een lens getekend" a Geef op het werkblad het brandpunt van de lens aan met de letter F. b Geef op het werkblad het voorwerpspunt aan met de letter V. c Geef op het werkblad het beeldpunt aan met de letter B. 25 Zie figuur 8. Met de lens uit een fototoestel wordt een gaatje in een stuk papier gebrand. Teken op het werkblad hoe de lichtstralen tot en met 5 door de lens worden gebroken. 5 Á figuur 8 een brandglas À figuur 6 een lens 23 Beantwoord de volgende vragen: a Hoe heet de afstand van beeldpunt tot het midden van de lens? b Hoe heet de afstand van het brandpunt tot het midden van de lens? c Hoe heet de afstand van voorwerpspunt tot het midden van de lens? 26 Karin heeft op een dag vier foto's gemaakt. In figuur 9 zie je een afbeelding van de foto's. Onder elke afbeelding is de voorwerpsafstand aangegeven. Karin heeft een camera gebruikt met een lens met een brandpuntsafstand van 50 mm. Bereken bij elke waarde van v de bijbehorende beeldafstand. Schrijf steeds de volledige berekening op. Toepassing 24 In figuur 7 zijn op ware grootte twee lenzen uit een fototoestel in doorsnede getekend. a Welke van beide lenzen is het sterkst? b Hoe groot is de brandpuntsafstand van elke lens? V = 00 m V = 3 m A v = 50 cm V = 20 m 8 Á figuur 9 foto's maken Á figuur 7 -sterk, sterker, het sterkst 32

7 e F " figuur 20 een vuurtore n bouwen 27 Roy wil een vuurtoren nabouwen. Hij onderzoekt met 28 Gala laat haar vakantiefoto's zien. e lens van haar een lampje en een positieve lens hoe de lichtbundel beamer heeft een brandpuntsafstand van 5 cm. Het wordt gemaakt (figuur 20). scherm staat op 3,5 m van de beamer. Bereken de a Waar moet hij het lampje plaatsen als hij na de lens een evenwijdige lichtbundel wil hebben: op plaats, 2 of 3? voorwerpsafstand. b Waar moet hij het lampje plaatsen als hij na de lens een iets divergente lichtbundel wil hebben: op plaats, 2 of 3? 29 Een zaklamp heeft een lens, die je naar de lamp toe of van de lamp af kunt draaien. Er komt een divergente bundel uit de zaklamp. Peter wil van deze divergente bundel een evenwijdige bundel maken. Moet hij dan de lens naar de lamp toe of van de lamp af draaien? Leg uit. Plus Fresnellenzen 30 Een spotlight heeft een fresnellens. a Waaraan kun je zien dat het om een fresnellens gaat? b Wat is de functie van de fresnellens in de spot? c Is de fresnellens in de spot een positieve of een negatieve lens? d Wanneer zal de bundel het felste licht geven: als de lamp een smalle bundel geeft of als de lamp een brede bundel geeft? 3 Teken de doorsnede van een negatieve fresnellens. 32 In figuur 2 is gefotografeerd wat je ziet als je door een positieve en een negatieve fresnellens kijkt. Beredeneer welke van de foto's bij de positieve lens hoort..à figuur 2 fresnellenzen -33

8 -34 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht 4 Lichtstralen tekenen Leerstof 33 Elke lens heeft een hoofdas (figuur 22). Teken op het werkblad de hoofdas van de lens..à figuur 22 de hoofdas tekenen 34 Bij het afbeelden van een voorwerp is er sprake van vergroting: a Hoe is de vergroting N gedefinieerd? b Op welke manier kun je de vergroting N berekenen als je v en b kent? Toepassing 35 Op elke van de beide lenzen uit een camera in figuur 23 valt een divergente lichtbundel. a Teken op het werkblad hoe de constructiestralen na de lens verder lopen. b Teken nu op het werkblad hoe de andere lichtstralen worden gebroken. c Kleur op het werkblad de lichtbundels voor en achter de lens geel. 36 Voor de lens staat een speld (figuur 24). a Construeer op het werkblad het beeld van L. b Teken op het werkblad het beeld van de speld. c Teken op het werkblad het beeld van de speld. d Is het beeld vergroot of verkleind? e Staat het beeld rechtop of op z'n kop? hoofdas hoofdas.ä. figuur 23 divergente lichtbundels

9 L hoofdas figuur 24.._ een speld in een hooiberg hoo das dia lens..\ figuur 25 het beeld van een voorwerp 37 Een lens maakt een beeld van een voorwerp (figuur 25). a Teken op het werkblad het beeld van L (de bovenkant van het voorwerp). b Teken op het werkblad het beeld van L 2 (de onderkant van het voorwerp). c Geef in de tekening op het werkblad aan waar je het d projectiescherm neer moet zetten. Bereken de vergroting. 38 Een leraar projecteert een doorzichtige liniaal met behulp van een overheadprojector op een scherm. In figuur 26 is een deel van het beeld van de liniaal op ware grootte te zien. Bereken de vergroting N figuur een liniaal -35

10 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht 39 Met de lens wordt een voorwerp scherp afgebeeld (figuur 27). Het voorwerp heeft op plaats P een witte stip. Teken op het werkblad hoe de lichtstralen worden gebroken. fotop apier lens.ä figuur 27 ve rg rotingsapparaat r hoofdas negatief 40 Een leraar wil zijn leerlingen een fotoserie laten zien. e beamerlens heeft een brandpuntsafstand van 00 mm. e afstand tussen de beamerlens en de afbeelding op het scherm is 6,0 m. Het beeld is 80 cm breed. a Bereken de breedte van het voorwerp. b e leraar vindt het beeld te klein. Als hij de beamerlens vervangt door een andere lens, is het beeld wel groot genoeg. Beredeneer of de nieuwe lens een grotere of een kleinere brandpuntsafstand heeft dan de oude lens. 4 Hanke heeft een fototoestel met een brandpuntsafstand van 20 mm. Ze fotografeert een kerktoren op een afstand van 50 m van de lens. Hanke beweert dat je in dit geval de vergroting kunt berekenen met de formule N = J / v omdat v veel groter is dan b. Toon aan dat Hanke gelijk heeft. 42 Ger projecteert met een beamer een foto op een scherm. e beamer heeft een lens met een brandpuntsafstand van 00 mm. Het scherm staat op een afstand van 0 m van de lens. Ger beweert dat je in dit geval de vergroting kunt berekenen met de formule N = b / f omdat b veel groter is dan v. Toon aan dat Ger gelijk heeft. Plus e zoomlens 43 e Olympus µ digital 500 heeft een digitale zoom van maximaal 4. at wil zeggen dat het beeld digitaal 4 x vergroot kan worden. Normaal bevat het beeld 5 miljoen pixels. a Hoeveel pixels blijven er over als de digitale zoom optimaal wordt gebruikt? b Op dezelfde camera staat dat de brandpuntsafstand kan worden gevarieerd van 5,8 tot 7,4 mm. Hoe groot is de maximale optische zoom? c Hoe groot is de maximale zoom als beide zoommogelijkheden optimaal worden benut? 44 Leg uit dat het beeld groter wordt als de brandpuntsafstand van de lens wordt vergroot. 45 Op de Olympus µ digital 500 zit een zoomknop met daarop de letters W (wide) en T (tele). a Wat zal er gebeuren met het beeld op het display achter op de camera als je op de T drukt? b Je wilt je hele klas op de foto zetten. Gebruik je dan de W of de T? -36

11 5 Leerstof Oog en bril 46 Ulida kijkt naar het bord en onmiddellijk daarna naar zijn schrift. Hij ziet in beide gevallen scherp. Leg uit waardoor dat mogelijk is. Toepassing 47 Je kunt ons oog vergelijken met een fototoestel. Welk onderdeel van ons oog komt overeen met: a het diafragma van een fototoestel? b de chip in een fototoestel? 48 We stellen met ons oog heel anders scherp dan hoe een fototoestel dat doet. Beschrijf beide manieren zodanig dat het verschil duidelijk is. 49 Malim houdt een lucifer voor haar linkeroog. it is in figuur 28 schematisch weergegeven. a Teken op het werkblad het beeld van de lucifer op het netvlies. b Is het beeld vergroot of verkleind? c Staat het beeld rechtop of op z'n kop? 52 Vervolg van opgave 5. Wessel kijkt naar een auto die 00 meter verderop voorbijrijdt. a Hoe groot is de voorwerpsafstand? b Hoe groot is de beeldafstand? c Bereken de brandpuntsafstand. 53 Vergelijk de uitkomsten van de opgaven 5 en 52 met elkaar. a Hoe groot is de brandpuntsafstand als Wessels ooglenzen zo bol mogelijk zijn? b Hoe groot is de brandpuntsafstand als Wessels ooglenzen zo plat mogelijk zijn? c In welk geval zijn Wessels ooglenzen het sterkst? 54 Roodkapje roept uit: "Oma, wat hebt u grote ogen als u uw bril opzet!" Heeft oma een bril met positieve of met negatieve lenzen? 55 Zie figuur 29. a Welke man is bijziend? b Welk briladvies zal de oogarts hem geven? r. Iris Lens Oogarts 50 Hieronder zijn vier situaties beschreven: Je ziet een vliegtuig overvliegen. 2 Je zit naar de televisie te kijken. 3 Je houdt een borduurnaald vlak voor je ogen (om een draad door het oogje te kunnen halen). 4 Je bent een boek aan het lezen. Zet deze vier situaties op volgorde. Zet de situaties waarin de ooglens het bolst is, voorop. Plaats de situatie waarin de ooglens het platst is, achteraan. 5 Wessel houdt een vinger 0 cm voor zijn ogen. Hij kan de vinger dan nog net scherp zien. e afstand tussen ooglens en netvlies is, 7 cm ( dat geldt voor beide ogen). a Hoe groot is de voorwerpsafstand? b Hoe groot is de beeldafstand? c Bereken de brandpuntsafstand..&. figuur 29 bijziend 56 Gerard heeft brillenglazen van sterkte +4. Bereken de brandpuntsafstand van deze lenzen. hoofdas.&. figuur 28 een lucifer in je oog -37

12 BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht Plus Contactlenzen 57 José heeft negatieve contactlenzen. a Is José bijziend of verziend? b Zijn haar ooglenzen te sterk of zijn ze te zwak? c Heeft José haar lenzen nodig om de krant te kunnen lezen? 58 Hans heeft positieve contactlenzen. a Is Hans bijziend of verziend? b Zijn z'n ooglenzen te sterk of zijn ze te zwak? c Heeft Hans z'n lenzen nodig om de krant te kun nen lezen? -38

13 Practicum Als een lichtstraal op het oppervlak van een doorzichtige stof valt, gebeurt er iets bijzonders: het licht verandert van richting. it verschijnsel heet lichtbreking. oel Je gaat de breking van licht door een perspex blokje onderzoeken. Nodig lichtkastje diafragma met één opening perspex blokje liniaal Teken in figuur 30 op het werkblad met een liniaal hoe elk van de drie lichtstralen door het blokje gebroken werd. In figuur 3 zie je hoe je dat moet doen. 2 In welk geval wordt de lichtbundel niet gebroken? 3 In welk geval wordt de lichtbundel het sterkst gebroken? 4 Je ziet bij het perspex blokje ook spiegeling optreden. Geef met een kruisje op het werkblad aan waar dat het geval was. 5 Geef op het werkblad overal waar breking optreedt de normaal, de hoek van inval en de hoek van breking aan. 2 Zie figuur 30. Leg op het werkblad het perspex blokje op de juiste plaats in figuur 30a. Laat een lichtstraal op het blokje vallen. e echte lichtstraal moet samenvallen met de getekende lichtstraal. Zet drie punten op de lichtstraal die uit het blokje komt. oe hetzelfde met de blokjes in figuur 30b en 30c. 3 lichtstraal tekenen achter blokje Á figuur 3 Zo teken je de lichtstralen. punten zetten 4 lichtstraal tekenen in blokje A 8 C Á figuur 30 een perspex blokje -39

14 PRACTICUM Hoofdstuk 2 Licht Snellius ontdekte in de 7e eeuw een verband tussen de hoek van inval en de hoek van breking bij de breking van licht. oel Je gaat het verband tussen L.i en L.r meten en onderzoeken als licht van lucht naar perspex gaat. Maak een grafiek van je meetresultaten (Li tegen.ä). 2 Hoe groot is de hoek van breking als de hoek van inval vrijwel 90 is? 3 Vul de kolommen sin i en sin r in. 4 Maak een grafiek van sin ; tegen sin r. 5 Welke conclusie kun je trekken uit de grafiek van opdracht 4? Nodig lichtkastje diafragma met één opening halfronde perspex schijf liniaal Zie figuur 32. Leg de perspex schijf op het werkblad op de aangegeven plaats. Laat een lichtstraal op de schijf vallen, zoals in figuur 32 getekend is. e hoek van inval (L.i) is dan 30. Ga na dat de lichtbundel alleen wordt gebroken bij de overgang van lucht naar perspex ( en niet bij de overgang van perspex naar lucht, aan de ronde kant van de halve cirkel). Ga na dat de hoek van breking (L.r) 20 is. Meet bij nog zeven andere waarden voor Li die niet te dicht bij elkaar liggen, de bijbehorende Lr. Neem tabel over en noteer je meetgegevens in de tabel. À figuur 32 een halfronde perspex schijf 0,, 30 ~ tabel het verband tussen i en r Li L r sin i sin i -40

15 Proef 3 Het fototoe tel ' 30 min ' "' ",,,. '"'' : " 'i,., s, ~ : = L,;, 'lii!i : ' ' ="' "' oor de convergerende werking van een positieve lens kun je met een Lens een (lichtgevend) voorwerp afbeelden op een scherm. oel Je gaat Lichtbeelden maken met een lens. Nodig positieve lens lenshouder scherm vel wit papier Liniaal kartonnen pijl van 50 cm Teken op een velletje papier een rechthoekje van 60 mm lang en 40 mm breed. Plak het velletje papier op het scherm. Eén raam van het lokaal is niet verduisterd. Op het raam is de kartonnen pijl van 50 cm geplakt. Beeld met de positieve lens het raam op het scherm af. Je ziet binnen het rechthoekje welk beeldje er ontstaat. Welke twee verschillen zie je tussen het raam zelf en het beeld van het raam op het scherm? 2 Hoe lang is het beeld van de kartonnen pijl? 3 it beeld is veel kleiner dan de echte pijl. Hoeveel maal kleiner is het ongeveer? Elke positieve lens heeft een brandpunt. it is het punt waar evenwijdige lichtstralen elkaar na de lens ontmoeten. oel Je gaat van enkele positieve lenzen de brandpuntsafstand bepalen. Nodig lichtkastje verschillende positieve schijflenzen vel wit papier Maak met je lichtkastje op het vel wit papier een evenwijdige lichtbundel door het lampje erin te verschuiven. Maak de lichtbundel zo smal (enkele cen timeters) dat deze smaller is dan de kleinste lens. Controleer of de lichtbundel ook echt evenwijdig is. Plaats de positieve lens op het vel wit papier in de evenwijdige lichtbundel (zie ook figuur 33). Laat de evenwijdige lichtbundel eerst van links en dan van rechts op de lens vallen. Geef op het papier de plaats van de beide brandpunten van de lens aan met een punt. Bepaal voor elke lens de waarde van de brandpuntsafstand. Geef ook aan hoe je die hebt bepaald. 2 Rangschik de lenzen in volgorde van sterkte: de lens met de kleinste sterkte voorop. 3 Je had van tevoren al kunnen voorspellen welke lens het sterkst was. Hoe dan? lichtkastje (bavenaanzicht) figuur 33 Zo plaats je de lens in de evenwijdige Lichtbundel. -4

16 PRACTICUM Hoofdstuk 2 Licht Tussen de voorwerpsafstand, de beeldafstand en de brandpuntsafstand bestaat een bepaald verband. it verband wordt de lenzenformule genoemd. oel Je gaat de lenzenformule controleren. Nodig lampje in fitting diahouder en dia batterij of voeding positieve lens (f = 0 cm) lenshouder scherm rolmaat Laat het lampje branden. Zet de lens een eindje verder neer, op een afstand van 2,0 cm van de diahouder. Zet het scherm meteen achter de lens, zoals in de tekening in figuur 34. Schuif het scherm bij de lens vandaan. Op een gegeven moment zie je op het scherm een scherp beeld ontstaan. Schuif het scherm heen en weer. Zoek op die manier de plaats waar het beeld het scherpst is. Meet de afstand tussen de lens en het beeld. Neem tabel 2 over en noteer deze afstand in kolom 2 van de tabel. Kies nog minstens vier andere waarden voor v tussen 2,0 en 30,0 cm. Meet bij elke v de bijbehorende beeldafstand b. Noteer je waarden in kolom en 2 van tabel 2. lol lichtbron ldia lens, scherm H Fl ~.& figuur 34 de opstelling voor de Lenzenformule Uitwerken Vul de tabel nu verder in. a Bereken /v met je rekenmachine. Rond het resultaat af op drie cijfers achter de komma en noteer de waarde in kolom 3. b Bereken /b met je rekenmachine. Rond het resultaat af op drie cijfers achter de komma, en noteer het in kolom 4. c Tel de getallen in kolom 3 en kolom 4 bij elkaar op. Zet het resultaat in kolom 5. d Volgens de lenzenformule moet het getal in kolom 5 gelijk zijn aan /f. Je kuntf dus berekenen door het getal in kolom 5 'om te draaien' (met de /xtoets op je rekenmachine). Zet het resultaat in kolom 6. 2 Bereken het gemiddelde van de waarden van f die je hebt gevonden en noteer die onder de tabel. 3 Vraag aan je docent de waarde van f van de lens volgens de fabrikant. Bereken hoeveel procent jouw (gemiddelde) waarde er naast zat. 4 Maak van deze proef een verslag. - lil 'Y tabel 2 de lenzenformule '. 2,0 V b /v " " - - /b fv+ /b f -42

17 Bij het afbeelden van een voorwerp op een scherm ontstaat twee keer een scherp beeld: een vergroot beeld en een verkleind beeld. oel Je gaat een kaarsvlam twee keer afbeelden: keer vergroot en keer verkleind. Nodig waxinelichtje positieve lens lenshouder scherm rolmaat Zoek in paragraaf 4 van je handboek op met welke formule je de vergroting kunt berekenen. Steek het waxinelichtje aan. Zet waxinelichtje en scherm op een vaste afstand van 50 cm van elkaar. Zet de lens zo tussen waxinelichtje en scherm dat er een scherp beeld ontstaat (twee mogelijkheden). Meet in beide gevallen ven b. In welk van de situaties krijg je een vergroot beeld? En wanneer een verkleind beeld? 2 Bereken in beide gevallen de vergroting. ~ Proef 7 Accommoderen 5 min,,ï;: Onze ooglens heeft het vermogen om platter en boller te worden. at heet het accommoderend vermogen van het oog. oel Je gaat het accommoderend vermogen van je oog onderzoeken. Nodig potlood liniaal Houd een potlood op ongeveer 30 cm afstand van je ogen. Zorg ervoor dat je op de achtergrond het schoolbord kunt zien. Kijk strak naar de punt van het potlood. Kun je nu tegelijkertijd het bord scherp zien? 2 Wat voel je aan je ogen als je snel afwisselend van het potlood naar het bord kijkt? 3 Wanneer zijn je ooglenzen het bolst? 4 Wanneer zijn je ooglenzen het platst? 5 Het duurt altijd even voor je ogen zich scherpgesteld hebben. Hoe merk je dat? 6 Schrijf in eigen woorden op wat wordt bedoeld met 'het accommoderend vermogen van het oog'. -43

18 PRACTICUM Hoofdstuk 2 Licht Op één plaats in het netvlies komen geen lichtgevoelige zintuigcellen voor. at komt doordat de oogzenuw daar het oog verlaat. Een voorwerp dat op deze plaats wordt afgebeeld, kun je niet zien. aarom wordt deze plaats de blinde vlek genoemd. oel Je gaat bij je eigen ogen na dat er een blinde vlek bestaat. Zie figuur 35. Leg het boek plat op je tafel. Sluit je Linkeroog. Kijk met je rechteroog strak naar het bolletje. e afstand tussen je oog en het papier moet ongeveer 50 cm zijn. Beweeg je rechteroog langzaam naar het bolletje toe. Op een gegeven moment zie je plotseling het kruisje niet meer. -À figuur 35 Hiermee kun je de blinde vlek bepalen. Op welke plek van het netvlies komt het beeld van het kruisje dan terecht? 2 Je ziet het kruisje weer als je niet Langer strak naar het bolletje kijkt. Leg uit hoe dat komt. 3 Zie figuur 36. In de figuur is de situatie getekend op het moment dat het kruisje 'verdwijnt'. Schets op het netvlies op het werkblad de beelden van het kruisje en het bolletje. Geef duidelijk aan waar de blinde vlek zich bevindt. + À figuur 36 bepaling van de blinde vlek + zr Proef 9 e pupilreflex '. 25 min : - Jcx,_n, '" ""' Ons oog kan de hoeveelheid licht die binnenvalt automatisch regelen door de pupil kleiner en groter te maken. at heet de pupilreflex. oel Je gaat de pupilreflex onderzoeken. Nodig zaklamp eze proef doe je met z'n tweeën. Een van jullie speelt voor proefpersoon. Je moet deze proef in een halfverduisterde ruimte uitvoeren. Bekijk de ogen van de proefpersoon in het halfdonker. Noteer of de pupillen groot of klein zijn. Probeer de diameter van de pupil te schatten. Schijn met een zaklamp recht in de ogen van de proefpersoon. Noteer wat er met de pupilgrootte gebeurt. Probeer de diameter van de pupil te schatten. Neem over en vul in: Bij zwak licht zijn de pupillen.... Bij fel licht zijn de pupillen Hoe groot is de variatie in pupildiameter ongeveer? 3 Leg uit waarvoor de pupillen van je ogen moeten zorgen. -44

19 -45 Ongetwijfeld dragen veel kinderen in je klas een bril of contactlenzen. Sommigen zijn bijziend, anderen verziend. Maar hoe zit dat nu precies met de aantallen? En hoe sterk zijn hun brillenglazen? Maak een werkplan en voer het onderzoek uit. Verwerk de resultaten van je onderzoek in een verslag. oel Bedenk zelf een onderzoeksvraag Onderzoek 2 e gaatjê~amera C 90 min Met een kartonnen doos kun je foto's maken. Misschien wil de klas wel model staan. Of kunnen ze niet zo Lang stilstaan? Maak eens een foto van je klas met de gaatjescamera. Maak een werkplan en voer het onderzoek uit. Verwerk de resultaten van je onderzoek in een verslag. oel Bedenk zelf een onderzoeksvraag. Vloeistoffen hebben ook een brekingsindex. ie van water weet je. Maar hoe zit het bijvoorbeeld met die van terpentine? oel e onderzoeksvraag luidt: Hoe groot is de brekingsindex van terpentine, benzine en lampolie? Maak een werkplan en voer het onderzoek uit. Verwerk de resultaten van je onderzoek in een verslag. In een sterrenkijker of verrekijker zitten Lenzen. Kun je zelf van een kartonnen koker en enkele lenzen een sterrenkijker maken? oel Bedenk zelf een onderzoeksvraag. Maak een werkplan en voer het onderzoek uit. Verwerk de resultaten van je onderzoek in een verslag.

20 PRACTICUM Hoofdstuk 2 Licht l tttfäh fälllfflil,mtw Met de meeste mobieltjes kun je ook foto's maken: het zijn digitale camera's. In deze camera's zit een chip. Je kunt de grootte van deze chip bepalen als je de brandpuntsafstand van de lens weet en je nog wat metingen doet. Maak een werkplan en voer het onderzoek uit. Verwerk de resultaten van je onderzoek in een verslag. oel e onderzoeksvraag Luidt: Wat is de grootte van de beeldvormende chip in de camera van je mobieltje? -46

21 Test Jezelf Je kunt de vragen t/m 20 ook maken met de computer. Zie figuur 37. Een lichtstraal breekt van stof naar stof 2. Een van de stoffen is lucht, de andere is glas. Welke stof is lucht: of 2? 2 Zie figuur 37. Een lichtstraal breekt van stof naar stof 2. Een van de stoffen is lucht, de andere is glas. Hoe groot is de brekingshoek? 3 Zie figuur 37. Een lichtstraal breekt van stof naar stof 2. Een van de stoffen is lucht, de andere is glas. Bereken de brekingsindex van deze glassoort. C 0 normaal 3zo l.á figuur 37 lichtbreking van stof naar stof 2 4 Zie figuur 38. Een van de lichtstralen A, B, C, of E, is de gebroken straal. Welke lichtstraal is dat? 5 e brekingsindex van lucht naar water is,33. Hoe groot is de brekingsindex van water naar lucht? A ook,33 B 0,67 C 0,75 at kun je niet zeggen. 6 In figuur 39 zie je hoe drie lenzen een invallende lichtbundel breken. Welke lens is een positieve lens? A B C.Á figuur 39 Welke lens is positief? 7 Het diafragma in het fototoestel regelt: A de grootte van het beeld. B de hoeveelheid licht die door de lens valt. C de tijdsduur dat de lens open staat. de beeldafstand. 8 e sluitertijd in het fototoestel regelt: A de grootte van het beeld. B de hoeveelheid licht die door de lens valt. C de tijdsduur dat de lens open staat. de beeldafstand. 9 Hoe heet het punt waar het divergerende licht van een lamp weer samenkomt, nadat het een positieve lens is gepasseerd? A het beeldpunt B het brandpunt C het voorwerpspunt het midden van de lens 0 Josje heeft op de optische rail een dia op 5 cm van een bolle lens gezet. Ze vindt een scherp beeld op 7,5 cm achter de lens. Bereken de brandpuntsafstand van de lens..á figuur 38 Welke Lichtstraal is de gebroken Lichtstraal? Marco maakt een portretopname van Annemiek. Hij gebruikt een lens met een brandpuntsafstand van 20 mm en het gezicht van Annemiek bevindt zich op 50 cm afstand van de lens. Bereken de beeldafstand. -47

22 TEST JEZELF Hoofdstuk 2 Licht 2 Zoë laat met een beamer foto's zien. e hoogte van de foto op het lcd in de beamer is 24 mm. Er ontstaat een 60 x vergroot beeld. Bereken de hoogte van het beeld op het scherm. 3 Zoë laat met een beamer foto's zien. oor het scherm op 2,0 m van de projector te plaatsen, ontstaat een 60 x vergroot beeld. Bereken de voorwerpsafstand. 4 Zoë laat foto's zien. oor het scherm op 2,0 m van de projector te plaatsen, ontstaat een 60 x vergroot beeld. Bereken de brandpuntsafstand van de lens. 5 Juliette heeft van triplex en een lens met een sterkte van 0 dpt een eenvoudige boxcamera gemaakt. Zie figuur 40. Bereken de brandpuntsafstand van de lens. 6 Juliette heeft van triplex en een lens met een sterkte van 0 dpt een eenvoudige boxcamera gemaakt. Zie figuur 40. Bereken bij welke voorwerpsafstand een voorwerp voor de lens scherp wordt afgebeeld. 0 cm. 2 cm À. figuur 40 een eenvoudige boxcamera 7 Kees leest in het schemerlicht een boek. Kruis het goede antwoord aan. A Z'n pupillen zijn groot en z'n lenzen zijn plat. B Z'n pupillen zijn groot en z'n lenzen zijn bol. C Z'n pupillen zijn klein en z'n lenzen zijn plat. Z'n pupillen zijn klein en z'n lenzen zijn bol. 8 Liza houdt een boek met gestrekte armen voor zich en brengt het, al lezende, steeds dichter bij haar ogen. Hoe noemt men het aanpassen van de ooglens aan de afstand? A convergeren B divergeren C reflecteren accommoderen 9 Liza houdt een boek met gestrekte armen voor zich en brengt het, al lezende, steeds dichter bij haar ogen. Wat gebeurt er met de bolling van de ooglens tijdens het dichterbij halen van het boek? A eze wordt groter. B eze wordt kleiner. C eze blijft gelijk. aar is niets over te zeggen. 20 Bij een oog van Astrid is de afstand ooglens tot netvlies 20 mm. Bereken de sterkte van het ongeaccommodeerde oog. 2 Varilux heeft een nieuwe kunststof ontwikkeld voor het maken van brillenglazen. eze kunststof heeft een brekingsindex van,67, in tegenstelling tot de eerder gebruikte kunststof die een brekingsindex had van,5. e fabrikant beweert dat hij nu dunnere brillenglazen kan maken. Beargumenteer waarom de fabrikant gelijk heeft. 22 Zie figuur 4. Van de pijl wordt een scherp beeld gevormd op het scherm. a Construeer op het werkblad het beeld van de pijl. b Geef op het werkblad met behulp van een constructie de plaats van de brandpunten aan. + scherm -48.Ä figuur 4 Waa r Liggen de brandpunten?

23 23 Zie figuur 42. a Construeer op het werkblad het beeld van de pijl. b Bepaal de vergroting. 24 Van een lichtstraal, die uit een punt L komt, is gegeven hoe de lens die breekt. Zie figuur 43. e figuur is op ware grootte. a Leg uit of de Lens positief of negatief is. b Construeer op het werkblad het beeldpunt van L. c Bepaal de brandpuntsafstand van deze Lens. Brein kraker 25 Een beamer met een lens van 20 dpt beeldt een voorwerp af met een vergroting N = 00. Bereken b en v..à. figuur 42 een beeld van een pijl & figuur 43 Wat is de brandpuntsafstand van deze lens? -49

24 EXTRA BASISSTOF Hoofdstuk 2 Licht 7 igitaal fotograferen Een pixel op de beeldchip van een digitaal fototoestel legt slechts één eigenschap van het beeld vast. a Welke eigenschap is dat? b Hoe wordt ervoor gezorgd dat er een kleurenfoto kan worden gemaakt? 2 Wim heeft met zijn digitale spiegelreflexcamera een foto gemaakt. e opname blijkt onscherp te zijn. Wat kan de oorzaak zijn geweest? A Er is een te lange sluitertijd genomen. B e afstand is onjuist ingesteld. C Er is een te kleine diafragmaopening gebruikt. 3 Wilma heeft met haar digitale spiegelreflexcamera een foto gemaakt. e opname blijkt overbelicht te zijn. Wat kan de oorzaak zijn geweest? A Er is een te lange sluitertijd genomen. B e afstand is onjuist ingesteld. C Er is een te grote diafragmaopening genomen. 4 Henriette wil met haar digitale spiegelreflexcamera een foto maken van haar vriendin. Ze heeft een sluitertijd en bijbehorende diafragmaopening ingesteld. Net als ze afdrukt, schuift er een wolk voor de zon. a Wat gaat er mis met de belichti ng van de chip? b Henriette weet dat de opname mislukt is. aarom besluit ze nog een tweede foto te maken. Wat moet ze vooraf veranderen aan de instelling van het diafragma?.ä figuur 44 als een hazewind ervandoor 6 Peter maakt met een digitale spiegelreflexcamera een landschapsfoto. Op de foto staan onder andere: een houten paaltje, een molen, een boerderij en een dorpje. e lens van Peters fototoestel heeft een brandpuntsafstand van 5,0 cm. Bereken op welke afstand van de lens een scherp beeld ontstaat: van het houten paaltje op meter van de lens; van de molen op 30 meter afstand; van de boerderij die 200 meter verderop staat; van het dorpje op 2 km afstand. 7 Op een beeldchip van 3 bij 8 mm zitten 5 miljoen pixels. Hoe groot (in mm 2 ) is pixel ongeveer? Ga ervan uit dat een pixel vierkant is. 8 Leg uit dat de resolutie van een opname afneemt als je digitaal inzoomt. 5 In figuur 44 zie je een foto die met een digitale spiegelreflexcamera tijdens een atletiekwedstrijd is gemaakt. a Waardoor komt het dat de voeten van de atleet niet scherp op de foto staan? b Waardoor komt het dat de bomen op de atletiekbaan niet scherp op de foto staan? c Wat had de fotograaf moeten doen met de instelling van de sluitertijd en met de instelling van het diafragma om de atleet goed op de foto te krijgen? -50