FYSICA. 2de jaar 1ste graad klas: 2MA. schooljaar: leraar: Michel Gabriels leerling:

Transcriptie

1 FYSICA 2de jaar 1ste graad klas: 2MA schooljaar: leraar: Michel Gabriels leerling:

2 1 Hoofdstuk 1: WAT IS FYSICA 1.1 Domeinen van de fysica Warmte Licht Beweging Energie 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 2

3 1.2 Toegepaste fysica 1.3 Wetenschappelijk werk 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 3

4 2 Hoofdstuk 2: EIGENSCHAPPEN VAN DE MATERIE 2.1 Voorwerpen en stoffen 2.2 Eigenschappen van de materie Ondoordringbaarheid Proeven in verband met: Zinken Zweven en drijven Massadichtheid 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 4

5 2.2.2 Aggregatietoestanden Cohesie en adhesie Moleculen hebben vaak de neiging om aan elkaar vast te plakken, als we een waterdruppel nemen, en we laten die los in de lucht vallen, merken we dat de druppel bij elkaar blijft. Dit fenomeen heet cohesie, de watermoleculen trekken elkaar (dezelfde moleculen) aan. Zo hebben we ook adhesie, als we een glas met water vullen zien we dat het water als het ware langs het glas omhoog wil kruipen, dit noemen we adhesie, de moleculen trekken een ander soort moleculen aan. Zo werkt ook een capillair, dit zijn hele dunne buisjes waar door de adhesie vloeistof in een (vaak glazen) capillair "gezogen" wordt. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 5

6 Capillairen worden vaak in zuiveringsinstallaties gebruikt, doordat de capillair zo dun is blijven vaak veel vervuilingen achter. In een laboratorium wordt o.a. op de volgende manier gebruik gemaakt van adhesie. Allereerst wordt een materiaal waar bijvoorbeeld kleurstoffen inzitten op chromatografie papier gedaan (vaak is een druppel al genoeg). Wanneer er nu een laagje oplosmiddel (=loopvloeistof) in een bak wordt gedaan, en dit papier erin wordt gehangen, zal door de adhesie het papier nat worden, en dit zal omhoog "lopen". (als je de onderkant van een papiertje in water legt zal na verloop van tijd het hele papier nat worden, = zelfde principe). Met het "lopen" van de vloeistof zullen de verschillende stoffen "meelopen", alleen zullen de stoffen niet allemaal even ver "meelopen". Hierdoor kunnen de verschillende componenten uit een stof gescheiden worden Poreusheid Porositeit of poreusheid is de aanwezigheid van kleine openingen (poriën) in een materiaal. Men herkent er het woord "porie" (kleine opening) in. Porositeit heeft in het algemeen tot gevolg dat het materiaal langzaam vocht doorlaat. Ook opzuigen of omhoogzuigen van vocht door capillaire werking is mogelijk. Voorbeelden van poreuze materialen zijn: Baksteen, ongeglazuurd aardewerk, sponzen gesteenten als kalksteen en zandsteen de schaal van het ei van kippen, marmer Ook bestaan er poreuze pleisters, poreuze kunststoffen. Voor isolatie van een gebouw is een poreus materiaal gewenst, door de warmtehoudende eigenschap van de grote hoeveelheid lucht in het materiaal Samendrukbaarheid Deelbaarheid en oplosbaarheid Diffusie 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 6

7 3 Hoofdstuk 3: STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE 3.1 Hoe zijn stoffen opgebouwd? 3.2 Model van de structuur van de materie 3.3 Toepassingen van het deeltjesmodel De aggregatietoestanden Vaste stoffen Vloeistoffen Gassen Faseovergangen Ruimte tussen de deeltjes Samendrukbaarheid Deeltjes bewegen 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 7

8 4 Hoofdstuk 4: WARMTE EN TEMPERATUUR 4.1 Warmte en temperatuur 4.2 Uitzetting van stoffen Uitzetting van vaste stoffen Uitzetting van vloeistoffen Uitzetting van gassen Verklaring van de uitzetting 4.3 Temperatuurmeting Het meten van een temperatuur Bouw van de vloeistofthermometer Soorten thermometers 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 8

9 5 Hoofdstuk 5: FASEOVERGANGEN VAN DE MATERIE 5.1 De faseovergang vast vloeibaar Smeltproces Stolproces Volumeverandering bij smelten en stollen 5.2 De faseovergang vloeibaar damp Verdampen Koken Condenseren 5.3 De faseovergang vast damp 5.4 Verklaring van de faseovergangen met het deeltjesmodel 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 9

10 6 Hoofdstuk 6: VOORTPLANTING VAN HET LICHT 6.1 Inleiding: individueel onderzoek! We gaan op zoek naar het bestaan van licht! Wat is licht? Wie vond het elektrische licht uit? In een eerste fase zoeken jullie zelf naar ervaringen met licht. Elk krijgt een deelthema om thuis eerst zelf op onderzoek te gaan. Daarna komen jullie vertellen welke ontdekkingen jullie deden. Optica is het deel van de fysica dat eigenschappen van het licht beschrijft, en zich bezighoudt met de verschijnselen die zich voordoen als licht invalt op voorwerpen. Reeds in de 17de eeuw ontdekte Christiaan Huygens dat licht zich net zo gedroeg als een golf op een wateroppervlak. Enkele jaren later beweerde Isaac Newton echter dat licht bestaat uit deeltjes. Met beide theorieën kan je een deel van de eigenschappen van het licht verklaren. Door de eigenschappen van het licht te bestuderen, zijn veel toepassingen ontstaan. breking breking camera obscura kleuren kleuren lenzen en spiegels lenzen en spiegels schaduw schaduw zon en maansverd. zon en maansverd. Louis Ansger Shaun Eva Louise Jona Lucas Mopsa Evi Joran Gilles Licht als energievorm Bekijk het volgende filmpje op YOU TUBE! Tik in: Radiometer van Crookes Het molentje draait wanneer het met licht wordt beschenen. De lichtdeeltjes produceren een energie die het molentje in gang duwt. Dit is de RADIOMETER VAN CROOKES, of een gyroscoop. Licht kan je ook voelen. Bedenk een proef waarbij je geblinddoekt toch kan herkennen of er licht in je buurt is. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 10

11 In de donkere kamer van een fotolaboratorium kan je rood licht aantreffen. Rood licht is minder energetisch dan bijvoorbeeld blauw of ultraviolet en daarom beïnvloedt het niet het gevoelige fotopapier. Het elektromagnetisch spectrum toont ons de volledige kleurenschakering van het licht Lichtbron donker voorwerp In een donkere kamer (denk aan de camera obscura) kan je licht maken met een lichtbron. Een lamp wordt meestal aan het plafond bevestigd om de ruimte te belichten. De lamp is een lichtbron. Een voorwerp wat zelfstandig licht uitzendt, noemt men een directe lichtbron. Geef nog enkele voorbeelden van lichtbronnen: Een donker voorwerp schijnt zelf geen enkel licht uit. Het ultieme donker voorwerp kunnen we het best benaderen wanneer we in een willekeurige onregelmatige holle ruimte met donkere inwendige wanden een kleine opening maken. Deze opening zal zelf geen licht uitschijnen en is daarom in onze ogen een donker voorwerp. Een donker lichaam kan wel licht weerkaatsen. Voorbeelden van donkere lichamen die licht weerkaatsen, zijn: de maan een spiegel het oog van een kat een fietsreflector een persoon een bank Er zijn ook voorwerpen die weinig of geen licht weerkaatsen. Voorwerpen die donker van kleur zijn, weerkaatsen slechts weinig licht, maar absorberen het. Teken hier een doorsnede van een donker lichaam: 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 11

12 6.2 De rechtlijnige voortplanting van het licht Wanneer je een zaklantaarn naar een muur schijnt dan zie je zijn lichtbeeld op die muur. Met de beweging van de zaklamp zal ook het beeld verplaatsen op de muur. Rechtlijnig met de schijnrichting van je zaklamp Voortplanting van het licht Ondoorschijnende, doorschijnende en doorzichtige voorwerpen Als je achtereenvolgens een glazen plaat, een blad papier en een stuk karton voor een lamp plaatst, kun je het volgende waarnemen: Door de glazen plaat kun je de lamp duidelijk zien. De glazen plaat is een doorzichtig voorwerp. Door het blad papier kun je het licht van de lamp wel zien, maar de lamp zelf is niet duidelijk zichtbaar. Een blad papier is een doorschijnend voorwerp. Door het stuk karton kun je noch de lamp, noch het licht van de lamp zien. Een stuk karton is een ondoorschijnend voorwerp Lichtpunt lichtbundel lichtstraal Omdat licht zich in principe rechtlijnig voortplant, stellen we ons licht voor als bestaande uit lichtstralen. In werkelijkheid bestaat licht niet uit stralen, maar kan licht beschreven worden als elektromagnetische golven of als deeltjes die men fotonen noemt. Het blijkt echter heel handig om de werking van bijvoorbeeld spiegels en telescopen uit te leggen door gebruik te maken van een model waarin licht als stralen wordt opgevat. Een lichtbron zendt lichtstralen uit, die we gezamenlijk als lichtbundel aanduiden. De stralen in een lichtbundel kunnen ten opzichte van elkaar verschillende richtingen hebben. Een lichtbundel met stralen die uit elkaar gaan, noemen we een divergerende lichtbundel. Een lichtbundel met stralen die evenwijdig zijn, noemen we een parallelle lichtbundel. De belangrijkste lichtbron is de zon. De zon is heel ver van ons verwijderd, zodat de lichtstralen die op aarde invallen bijna evenwijdig zijn. Het zonlicht op aarde is dus bij benadering een parallelle lichtbundel. Soms gaan de lichtstralen van een lichtbundel naar elkaar toe. Zo'n lichtbundel noemen we een convergerende lichtbundel. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 12

13 Lichtsnelheid Licht plant zich in vacuüm en in de meeste stoffen (media) voort met een zeer grote snelheid. De lichtsnelheid in vacuüm is m/s. Dit is een exacte waarde omdat de meter is gedefinieerd als: 'De afstand die licht in vacuüm in 1/ seconde aflegt'. Daaruit volgt dus dat licht in één seconde meter aflegt. Deze waarde wordt vaak afgerond naar kilometer per seconde. In natuurkundige formules wordt de lichtsnelheid meestal aangegeven met de letter c. In andere media, zoals lucht en water, is de lichtsnelheid lager dan in vacuüm. Verschillende media hebben in principe verschillende lichtsnelheden. We zeggen dat zij verschillende optische dichtheden hebben. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 13

14 6.3 Schaduwvorming Algemeen Rechtlijnige voortplanting van het licht in een homogeen medium en schaduwvorming Aangezien licht zich rechtlijnig voortplant, kan het niet achter ondoorschijnende voorwerpen komen. Het niet verlichte gebied achter een ondoorschijnend voorwerp noemen we schaduw. De vorm van de schaduw wordt bepaald door de vorm van het voorwerp. Wiskundig gezien is een schaduw de projectie van een voorwerp, waarbij de projectierichting overeenkomt met de richting van de lichtstralen Schaduwen gevormd door een puntvormige lichtbron Schaduwen gevormd door een niet-puntvormige lichtbron Maanstanden De maan draait om de aarde. De lichtstralen van de zon verlichten altijd slechts het halve oppervlak van de maan. Afhankelijk van de stand van de maan, is het gedeelte van het maanoppervlak dat we vanaf aarde zien geheel verlicht (volle maan), gedeeltelijk verlicht of onverlicht (nieuwe maan). Omdat we enkel het verlichte deel van de maan kunnen zien lijkt het alsof de maan van vorm verandert. Dit noemen we de schijngestalten van de maan. Men onderscheidt vijf schijngestalten: nieuwe maan (1) eerste kwartier (2) halve maan (3 + 7) volle maan (5) laatste kwartier (8) 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 14

15 6.3.5 Maans- en zonsverduistering Een zonsverduistering Een zonsverduistering is een fenomeen, waarbij het licht van de zon de aarde niet bereikt, omdat de maan in de weg van het licht zit. Eigenlijk is het niet de zon, maar een gedeelte van de aarde, dat verduisterd wordt. De zon wordt door de maan bedekt en lijkt daardoor vanaf de aarde verduisterd te zijn. Een maansverduistering Een maansverduistering doet zich voor wanneer de aarde precies tussen de zon en de maan staat. Normaal weerkaatst de maan het licht van de zon naar de aarde, maar tijdens een maansverduistering staat de aarde in de weg en ontvangt de maan geen zonlicht; de maan bevindt zich in de schaduw van de aarde. Een maansverduistering kan enkel plaatsvinden bij volle maan. 6.4 Camera obscura Een camera obscura (Latijn voor donkere kamer) is een verduisterde doos, waarbij in een van de wanden een klein gaatje is aangebracht. Het hierdoor invallende licht werpt een afbeelding van de buitenwereld op de tegenoverliggende wand. Als de achterwand van de camera obscura doorzichtig wordt gemaakt (bijvoorbeeld met matglas), is de afbeelding van buitenaf te zien. Voordat de lichtgevoelige plaat was ontdekt (rond 1800), was de camera obscura een kermisattractie. Men kon immers de wereld buiten ongezien bespieden. Met spiegels werd er voor gezorgd dat de afbeelding weer rechtop kwam te staan. Kunstschilders gebruikten de camera obscura als hulpmiddel om de werkelijkheid nauwkeurig over te kunnen nemen op hun doek. In de Victoriaanse tijd werden er camera's obscura gebouwd ter grootte van een huis, waarin men tegen betaling een blik kon werpen op de omgeving. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 15

16 7 Hoofdstuk 7: WEERKAATSING VAN HET LICHT 7.1 Inleiding Dat licht weerkaatst wordt is zo vanzelfsprekend, dat het bijna overbodig lijkt om de weerkaatsing van licht verder te onderzoeken. Toch is het belangrijk om dit verschijnsel te bestuderen. 7.2 Weerkaatsing van het licht Als men een smalle lichtbundel op een witte muur laat schijnen, ziet men een lichtvlek op de muur. Als men dezelfde lichtbundel op een spiegel laat schijnen, ziet men geen lichtvlek. De oorzaak hiervan is de verschillende manier waarop het licht weerkaatst wordt door het voorwerp Regelmatige en diffuse weerkaatsing Als je de muur met een microscoop zou bestuderen, zou je zien dat deze heel veel oneffenheden bevat. De muur zal het licht in alle richtingen weerkaatsen. Dit noemen we diffuse weerkaatsing. De spiegel is helemaal vlak en zal het licht in één richting terugkaatsen. Enkel indien we ons in de weerkaatste lichtbundel bevinden, zullen we de lichtstralen kunnen zien Soorten spiegels Holle spiegels Bolle spiegels Vlakke spiegels weerkaatsingswetten 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 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 16

17 normaal, noemen we de invalshoek, en de hoek die de weerkaatste lichtstraal maakt met de normaal, noemen we de weerkaatsingshoek. De wet van de terugkaatsing luidt als volgt: De invalshoek van een lichtstraal is altijd gelijk aan de weerkaatsingshoek. We kunnen m.b.v. een experiment deze wet controleren. Door te onderzoeken welke invalshoek overeenkomt met welke weerkaatsingshoek, kunnen we controleren dat deze wet inderdaad klopt. 7.3 Beeldvorming bij vlakke spiegels Beeldpunt Symmetriewet voor vlakke spiegels Bij vlakke spiegels zien we als gevolg van de wijze van terugkaatsen van de lichtstralen, een spiegelbeeld op gelijke afstand van de spiegel als het voorwerp voor de spiegel, en in afmetingen daaraan gelijk. De afstand van een punt tot een rechte is de afstand van dat punt tot het voetpunt van de loodlijn uit dat punt op die rechte Beeld van een reëel voorwerp Gezichtsveld van een vlakke spiegel 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 17

18 8 Hoofdstuk 8: BREKING VAN HET LICHT 8.1 Inleiding Als een lichtstraal vanuit de lucht een wateroppervlak treft en z'n weg in het water vervolgt, treedt een welbekend verschijnsel op: de lichtstraal gaat niet rechtdoor, maar wordt gebroken. Als gevolg daarvan zien we een stok die gedeeltelijk in het water staat alsof er een knik in zit. Dit verschijnsel heet breking van het licht; het doet zich voor telkens wanneer licht het grensvlak passeert tussen media van verschillende optische dichtheid. Indien we een lichtstraal loodrecht op een wateroppervlak laten invallen, zal de lichtstraal niet breken. Als we in stilstaand water recht naar beneden kijken, ziet alles er gewoon uit. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 18

19 8.2 Het brekingsverschijnsel Als licht van een stof met lage dichtheid, overgaat in een stof met hogere dichtheid, breekt het licht naar de normaal toe. De hoek tussen de gebroken lichtstraal en de normaal noemen we de brekingshoek. De brekingshoek zal kleiner zijn dan de invalshoek. De verhouding tussen de invalshoek en de brekingshoek wordt bepaald door de optische dichtheid of brekingsindex van elk medium waar de lichtbundel doorheen loopt. Dit verschijnsel kunnen we samenvatten in volgende wet: De Wet van Snellius Hierin is: n1: de brekingsindex van de eerste stof n2: de brekingsindex van de tweede stof Θ1: de invalshoek Θ2: de brekingshoek 8.3 Studie van de lichtbreking Overgang van optisch ijler naar optisch dichter Overgang van optisch dichter naar optisch ijler Totale weerkaatsing Grenshoek Als licht het grensvlak treft van een optisch minder dichte stof, is er een invalshoek waarbij de brekingshoek juist 90 is. Er treedt dan geen breking meer op, maar het grensvlak fungeert als spiegel en er treedt volledige reflectie op. In formulevorm betekent dit dat θ2 = 90. Dit fenomeen wordt o.a. gebruikt bij glasvezelkabels Brekingswetten 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 19

20 8.4 Enkele gevolgen van de lichtbreking Werkelijke stand van de zon (of een ander hemellichaam) Schijnbare diepte van water Evenwijdige verschuiving bij een planparallelle plaat 8.5 Breking en totale terugkaatsing bij prisma s Definitie soorten Breking door een prisma deviatiehoek Totale terugkaatsing bij een gelijkbenig rechthoekig prisma 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 20

21 9 Hoofdstuk 9: LENZEN EN LICHT 9.1 Inleiding Wanneer we een druppel olie op een blad papier bekijken, wordt het beeld onder de druppel vervormd. Dit komt doordat de druppel olie het licht breekt. De druppel gedraagt zich als een bolle lens. Een lens is een doorzichtig voorwerp dat begrensd wordt door minstens één gebogen oppervlak. 9.2 Breking door lenzen Definitie soorten Bolle lenzen zijn in het midden dikker dan aan de zijkanten. Holle lenzen zijn in het midden dunner dan aan de zijkanten Meetkundige kenmerken Brandpunten Een evenwijdige bundel evenwijdig met de hoofdas wordt door de lens gebroken, waarna de gebroken stralen samenkomen in een punt op de hoofdas. Dat punt wordt een brandpunt van de lens genoemd. Er zijn twee brandpunten, gelegen aan weerszijden van de lens op gelijke afstanden van de lens. De afstand tussen het midden van de lens en een brandpunt heet de brandpuntsafstand. De naam brandpunt verwijst ernaar dat het licht van de zon dat geconcentreerd wordt in het brandpunt, de temperatuur in het brandpunt zo hoog doet oplopen, dat materiaal kan ontbranden. In figuren wordt een brandpunt gewoonlijk aangegeven met de hoofdletter F en de brandpuntsafstand met de kleine letter f van het Latijnse focus. De drie hoofdstralen Bij de beeldconstructie zijn er 3 hoofdstralen, van waaruit een beeld kan worden opgebouwd: 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 21

22 Eén evenwijdig aan de hoofdas, die na de hoofdas wordt afgebogen door het brandpunt (parallelstraal). Een straal, recht door het optisch middelpunt. Deze lichtstraal wordt niet gebroken (centrumstraal). Een straal door het brandpunt, die in de lens wordt gebroken en vanaf daar evenwijdig aan de hoofdas verder gaat (brandstraal) Breking Brandpunten van een dunne bolle lens 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 22

23 9.3 Beeld van reële voorwerpen door dunne bolle lenzen Begrippen Men kan bij een lens het beeld construeren m.b.v. twee van de drie hoofdstralen. We voeren een aantal begrippen in: f is de brandpuntsafstand. v is de afstand van het voorwerp tot de lens b is de afstand van het beeld tot de lens V is de grootte van het voorwerp B is de grootte van het beeld Overzicht en beeldconstructies * Eerste geval: v > 2f De voorwerpsafstand is groter dan het dubbele van de brandpuntsafstand. In dit geval staat het beeld omgekeerd en is het verkleind. Een toepassing die gebruik maakt van dit geval is het fototoestel. De werkelijkheid wordt verkleind en omgekeerd op een film of CCD geprojecteerd. * Tweede geval: v = 2f De voorwerpsafstand is gelijk aan het dubbele van de brandpuntsafstand. In dit geval staat het beeld omgekeerd en is het even groot. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 23

24 * Derde geval: 2f > v > f De voorwerpsafstand is groter dan de brandpuntsafstand maar kleiner dan het dubbele van de brandpuntsafstand. Het beeld staat omgekeerd en is vergroot. Een toepassing die gebruik maakt van dit geval is een diaprojector. De dia (voorwerp) wordt vergroot op een scherm geprojecteerd. * Vierde geval: v = f De voorwerpsafstand is gelijk aan de brandpuntsafstand. In dit geval is er geen beeld. De stralen treden als een evenwijdige bundel uit. Dit werd toegepast in kleinere zoeklichten die voor de bundelvorming met een lens waren uitgerust. * Vijfde geval: f > v De voorwerpsafstand is kleiner dan de brandpuntsafstand. In dit geval is het beeld virtueel. Het staat rechtop en is vergroot. Een toepassing die gebruik maakt van dit geval is een vergrootglas. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 24

25 9.3.3 Lineaire vergroting 9.4 Beeld van reële voorwerpen door dunne holle lenzen 9.5 Sterkte van een lens 9.6 Het oog De voorste oogkamer, die de voornaamste lenswerking van het oog verzorgt, projecteert samen met de ooglens voor de scherpstelling, een scherp, kopstaand beeld op het netvlies. De lichtsterkte ervan wordt, net als bij een camera, geregeld door een diafragma. Bij de mens heeft het regenboogvlies de functie van diafragma. Kringspiertjes trekken dit afhankelijk van de lichtsterkte in meer of mindere mate dicht. Op het netvlies bevinden zich lichtgevoelige zenuwcellen, die een signaal naar de hersenen afgeven dat afhankelijk is van de hoeveelheid licht op de plaats van de cel op het netvlies. Alle prikkels tezamen worden door de oogzenuw naar de hersenen getransporteerd, die er een beeld van maken In rust In werking Oogcorrecties 9.7 Enkele optische toestellen De loep Bij het vergrootglas is v < f. Het voorwerp staat dus dichter bij de lens dan het brandpunt. In dat geval krijg je een virtueel beeld. Het beeld staat rechtop; aan dezelfde kant als het voorwerp en is vergroot. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 25

26 9.7.2 De diaprojector De overheadprojector De telescoop In een telescoop zitten meerdere lenzen. Vaak is het ook een combinatie van lenzen met spiegels. Het beeld is sterk vergroot. Met een telescoop kun goed hemellichamen bekijken omdat een telescoop sterk vergroot. je Het fototoestel Bij een fototoestel zorgt de lens voor een verkleind reëel beeld. Dit beeld staat op zijn kop en komt terecht in de achterkant van de camera. Vroeger zat daar een filmrolletje. Na ontwikkelen kon dat worden afgedrukt en had je foto's. In een digitale camera zitten daar lichtgevoelige cellen. Die sturen informatie door naar een geheugenkaart. Met een digitale camera kunnen foto's worden afgedrukt, maar ook kun je ze op TV afbeelden of op je computer bekijken. 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 26

27 Opgaven: Als er bij een optreden rook over het podium wordt geblazen, kan je duidelijk de stralenbundels van de spots zien. Verklaar hoe dit komt. Hoe komt het dat je in een aangedampte spiegel geen beeld meer kan waarnemen? Waarom zijn de muren in een filmzaal meestal zwart? Waarom is het doek waarop geprojecteerd wordt wit? Hoe kan je een zwarte kat in een wit sneeuwlandschap projecteren. Je kijkt naar een duiker die zich in een zwembad bevindt. Bevindt deze duiker zich a) dieper of b) minder diep dan waar jij hem ziet? Verklaar m.b.v. een tekening. Een lichtjaar is de afstand die het licht aflegt in één jaar. Bereken hoeveel km een lichtjaar is. Op aarde is de hemel overdag blauw, wit of grijs. Op de maan is de hemel overdag zwart. Hoe kan dit? De maan draait elke 28 dagen eenmaal rond de aarde. Een maansverduistering komt veel minder voor. Verklaar hoe dit komt. Indien er een maansverduistering is, kan iedereen die zich op het juiste halfrond bevindt bewonderen. Indien er een zonsverduistering is, dan kunnen slechts weinig mensen deze bewonderen. Verklaar het verschil. Een lichtstraal gaat over van lucht naar water. De invalshoek bedraagt 25. Bereken de brekingshoek. Een lichtstraal gaat over van lucht naar glas. De brekingshoek bedraagt 15. Bereken de invalshoek. Een bolle lens geeft een scherp beeld op een afstand van 120 cm. De brandpuntsafstand bedraagt 60 cm. Bereken op welke afstand het voorwerp staat, en bereken de vergroting. Een bolle lens geeft een scherp beeld van 20 cm hoog op een afstand van 60 cm. De brandpuntsafstand bedraagt 40 cm. Op welke afstand staat het voorwerp, en hoe groot is het voorwerp? 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 27

28 10 Hoofdstuk 10: GEKLEURD LICHT EN KLEURDRUK 10.1 Inleiding 10.2 Kleurschifting of dispersie of waaruit bestaat wit licht? 10.3Kleur van een voorwerp 10.4Kleur en het oog: het zien van kleur Het mengen van licht Je kunt mengen met lichtkleuren. Dit gebeurt bijvoorbeeld in een televisie. Het mengen is dan subtractief en dat wil zeggen dat het resultaat steeds lichter wordt Het probleem van de puntjes Kleurendruk: het mengen van pigmenten 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 28

29 Je kunt kleuren mengen. Dat kan op twee manieren: met verf: (additief = erbij doen, het resultaat = donkerder) Je gaat dan uit van 3 primaire kleuren, rood geel en blauw en met die kleuren maak je de hele regenboog na: 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 29

30 1 Hoofdstuk 1: WAT IS FYSICA 1.1 Domeinen van de fysica Warmte Licht Beweging Energie 1.2 Toegepaste fysica 1.3 Wetenschappelijk werk 2 Hoofdstuk 2: EIGENSCHAPPEN VAN DE MATERIE 2.1 Voorwerpen en stoffen 2.2 Eigenschappen van de materie Ondoordringbaarheid Aggregatietoestanden Cohesie en adhesie Poreusheid Samendrukbaarheid Deelbaarheid en oplosbaarheid Diffusie 3 Hoofdstuk 3: STRUCTUURMODEL VAN DE MATERIE 3.1 Hoe zijn stoffen opgebouwd? 3.2 Model van de structuur van de materie 3.3 Toepassingen van het deeltjesmodel De aggregatietoestanden Faseovergangen Ruimte tussen de deeltjes Samendrukbaarheid Deeltjes bewegen 4 Hoofdstuk 4: WARMTE EN TEMPERATUUR 4.1 Warmte en temperatuur 4.2 Uitzetting van stoffen Uitzetting van vaste stoffen Uitzetting van vloeistoffen Uitzetting van gassen Verklaring van de uitzetting 4.3 Temperatuurmeting Het meten van een temperatuur Bouw van de vloeistofthermometer Soorten thermometers 5 Hoofdstuk 5: FASEOVERGANGEN VAN DE MATERIE 5.1 De faseovergang vast vloeibaar Smeltproces Stolproces Volumeverandering bij smelten en stollen 5.2 De faseovergang vloeibaar damp 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 30

31 5.2.1 Verdampen Koken Condenseren 5.3 De faseovergang vast damp 5.4 Verklaring van de faseovergangen met het deeltjesmodel 6 Hoofdstuk 6: VOORTPLANTING VAN HET LICHT 6.1 Inleiding: individueel onderzoek! Licht als energievorm Lichtbron donker voorwerp 6.2 De rechtlijnige voortplanting van het licht Voortplanting van het licht Lichtpunt lichtbundel lichtstraal 6.3 Schaduwvorming Algemeen Schaduwen gevormd door een puntvormige lichtbron Schaduwen gevormd door een niet-puntvormige lichtbron Maanstanden Maans- en zonsverduistering 6.4 Camera obscura 7 Hoofdstuk 7: WEERKAATSING VAN HET LICHT 7.1 Inleiding 7.2 Weerkaatsing van het licht Regelmatige en diffuse weerkaatsing Soorten spiegels weerkaatsingswetten 7.3 Beeldvorming bij vlakke spiegels Beeldpunt Symmetriewet voor vlakke spiegels Beeld van een reëel voorwerp Gezichtsveld van een vlakke spiegel 8 Hoofdstuk 8: BREKING VAN HET LICHT 8.1 Inleiding 8.2 Het brekingsverschijnsel 8.3 Studie van de lichtbreking Overgang van optisch ijler naar optisch dichter Overgang van optisch dichter naar optisch ijler Totale weerkaatsing Brekingswetten 8.4 Enkele gevolgen van de lichtbreking Werkelijke stand van de zon (of een ander hemellichaam) Schijnbare diepte van water Evenwijdige verschuiving bij een planparallelle plaat 8.5 Breking en totale terugkaatsing bij prisma s Definitie soorten Breking door een prisma deviatiehoek Totale terugkaatsing bij een gelijkbenig rechthoekig prisma 9 Hoofdstuk 9: LENZEN EN LICHT 9.1 Inleiding 9.2 Breking door lenzen 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 31

32 9.2.1 Definitie soorten Meetkundige kenmerken Breking Brandpunten van een dunne bolle lens 9.3 Beeld van reële voorwerpen door dunne bolle lenzen Begrippen Overzicht en beeldconstructies Lineaire vergroting 9.4 Beeld van reële voorwerpen door dunne holle lenzen 9.5 Sterkte van een lens 9.6 Het oog In rust In werking Oogcorrecties 9.7 Enkele optische toestellen De loep De diaprojector De overheadprojector De telescoop Het fototoestel 10 Hoofdstuk 10: GEKLEURD LICHT EN KLEURDRUK 10.1 Inleiding 10.2 Kleurschifting of dispersie of waaruit bestaat wit licht? 10.3 Kleur van een voorwerp 10.4 Kleur en het oog: het zien van kleur Het mengen van licht Het probleem van de puntjes Kleurendruk: het mengen van pigmenten 2de jaar 1ste graad ASO Hoofdstuk 32