Niet waar: Ook glanzende oppervlakken zoals een glimmende auto kunnen als spiegel gebruikt worden.

Transcriptie

1 K1 Opti Lihteelen Hvo Uitwerkingen sisoek K1.1 INTRODUCTIE 1 [W] Experiment: Spiegels en spiegeleelen 2 [W] Voorkennistest 3 Wr of niet wr? e f Wr Niet wr: Ook glnzene oppervlkken zols een glimmene uto kunnen ls spiegel geruikt woren. Wr Wr Niet wr: Een voorwerp heeft kleur ls er het liht t er op shijnt e juiste kleur evt. Niet wr: In het mnliht zie je ijn geen kleuren, omt het liht vn e mn te zwk is. Hieroor kunnen je ogen e kleuren niet goe onersheien. 4 5 Teken eerst het spiegeleel B vn L en e lijn vn B nr het oog. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 1 vn 23

2 6 De lihtstrl met één pijltje erin ie loopt vn L nr e spiegel, loopt evenwijig n e lihtstrl met één pijltje erin ie loopt vn spiegel S2 nr omhoog. Hetzelfe gelt voor e lihtstrl met twee pijltjes erin. De lihtstrlen woren rehtstreeks gerefleteer oor e omintie vn S1 en S2. e Merk op t e onerste lihtstrl n refletie e ovenste is geworen. Met eze spiegel kun je us jezelf zien zols neren jou zien (us niet in spiegeleel). 7 ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 2 vn 23

3 Nee, e utomoilist ziet niet e uto s ie hem inhlen. Met een olle spiegel is het gezihtsvel veel groter en kn e utomoilist ook zien wt er links hter hem zit. 8 Wt je op e foto links ziet, zie je in e spiegel rehts. 9 Roo-wit-luw zie je ls zwrt-luw-luw. Roo-wit-luw zie je ls roo-roo-zwrt. Roo-wit-luw zie je ls zwrt-groen-zwrt. K1.2 HET MAKEN VAN BEELDEN 10 [W] Experiment: Lenzen en lenseelen 11 [W] Experiment: Cmer Osur 12 Wr of niet wr? e f g h i Niet wr: Een olle lens reekt e lihtstrlen vn een unel (meer) nr elkr toe. Dt is e onvergerene werking vn e olle lens. Niet wr: Een holle lens reekt e lihtstrlen vn een unel (meer) vn elkr f. Dt is e ivergerene werking vn e holle lens Niet wr: De plek wr lihtstrlen ie uit één voorwerpspunt komen elkr n een olle lens snijen, is het eelpunt. Wr Wr Wr Wr Niet wr: Met een zwkke positieve lens kun je zowel een heel klein ls een heel groot eel mken. Wr 13 Als het voorwerp op rnpuntsfstn vn e lens stt, komt er een evenwijige unel uit een olle lens. Als het voorwerp verer vn het rnpunt fstt, komt er een onvergente unel uit e lens. Als het voorwerp tussen het rnpunt en e lens in stt, komt er een ivergente unel uit e lens. 14 De lihtunel ie uit één punt komt wort oor een negtieve lens lleen nog mr verer uit elkr geogen en kn us nooit in één punt ij elkr komen hter e lens. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 3 vn 23

4 15 Teken een lihtstrl ie oor het mien vn e lens gt, eze vernert niet vn rihting. Zie onerstne figuur links. L1 en L2 stn op gelijke fstn vn e lens, us het eel vn L2 ontstt ook op ezelfe fstn vn e lens ls B1. Er ontstt een sherp eel vn L2 op het sherm. Teken een lihtstrl oor het mien vn e lens en een lihtstrl ie vòòr e lens evenwijig n e hoofs gt. Deze gt n e lens oor het rnpunt. Het snijpunt vn e twee lihtstrlen is het eelpunt B2. e f L2 stt nu verer vn e lens f, wroor e lihtstrlen iets miner ivergent (meer evenwijig) op e lens vllen. Hieroor ontstt het eelpunt B2 ihter ij e lens. In e figuur is goe te zien t op het sherm e lihtstrlen niet in één punt smenkomen. Er ontstt een vlek op het sherm. Het eel is us onsherp. Teken een sherm t oor B1 en B2 gt. 16 Als het voorwerp ihter ij e lens komt te stn, is e roe lihtunel ie op e lens vlt meer ivergent. Het punt wr e strlen elkr n e lens snijen ligt n verer weg. Als het voorwerp te iht ij e lens stt, is e lihtunel ie vn het voorwerp fkomt zo ivergent, t e lens e strlen niet genoeg nr elkr toeuigt. De lihtunel is n hter e lens nog stees ivergent en kn us niet smen komen in één eel. Vnf e rnpuntsfstn. 17 Oriënttie: De stippellijnen zijn lijnen ie looreht stn op het spiegeloppervlk. Geruik t e hoek vn invl gelijk moet zijn n e hoek vn terugktsing. Uitwerking: ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 4 vn 23

5 Bolle spiegels heen een ivergerene werking. 18 [W] Experiment 19 Eigen ntwoor. 20 Het mkt niet uit vnf welke knt het liht op e lens vlt. Een evenwijige lihtunel vnf e nere knt komt ook in een rnpunt smen. J. De lihtstrl evenwijig n e hoofs gt n reking oor het rnpunt hter e lens. Als je nu e loop vn e lihtstrl omrit, gt e lihtstrl voor e lens oor het rnpunt en n e lens evenwijig n e hoofs. 21 Het eel is groter n het voorwerp, us vergroot. 22 De lihtstrlen vllen meer ivergent op e lens, us het eel is groter n het voorwerp. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 5 vn 23

6 23 De lihtstrlen vllen meer onvergent op e lens, us het eel is kleiner n het voorwerp. Als het voorwerp heel ver weg stt zullen e lihtstrlen evenwijig invllen. Ze komen n smen in het rnpunt. Het eel is n zo klein ls een punt geworen. 24 Oriënttie: Teken eerst een lihtstrl vn L nr B. Deze gt oor het mien vn e lens. Teken vervolgens e lens en tenslotte e nere twee onstrutiestrlen met e rnpunten. Uitwerking: 25 Meet e rnpuntsfstn vn F2 tot e lens op en plts het rnpunt F1 op ezelfe fstn voor e lens. Teken vervolgens e lihtstrlen. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 6 vn 23

7 eel ls het Het is even groot voorwerp. 26 S = 1 = f 1 0, pt. 27 f = 1 = 1 = 1,25 = 1,3 m. S 0,80 Het minteken geeft n t het een negtieve lens is. 28 L = 1,5 m us N = L L v = 1,5 1,0 = 1,5. = 7,5 m us v = 7,5 5,0 = 1, ,2/3 = 2,4 en 10,8/3=3,6 us e i is 2,4 ij 3,6 m. N = 3 = 60 v = 20 m. v v Shl 1:10, f = 1,5 10 = 15 m us S = 1 = 1 = 6,7 pt. f 0,15 30 [W] Experiment: De lenzenformule 31 [W] Experiment: De negtieve lens en het virtuele eel 32 [W] Holle en olle spiegels = 1 v f = 1 = 13,6 = 14 m. 9,5 5,6 N = = 13,6 = v 9,5 1,4. Shl 1:2 us het eel is 0,7 2 = 1,4 m groot. Eigen ntwoor. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 7 vn 23

8 34 N = v 5 = = 5 v. v = 1 v f = 1 v 5v 10 6 = 1 v = 12 m. De fstn tussen lens en 5v 10 sherm is us = 5 v = 5 12 = 60 m. K1.3 OPTISCHE APPARATEN 35 [W] Experiment: Pupil meten 36 [W] Experiment: Onerzoek n jouw oog 37 Wr of niet wr? e Niet wr: Door te ommoeren wort e ooglens oller gemkt oor het nspnnen vn e oogspier. Wr Niet wr: Bij een fotomer woren lleen e voorwerpen ie op ezelfe fstn vn e lens stn ls wrop is sherp gestel ook sherp fgeeel. Niet wr: Als je wegroomt zie je e ingen ie ver weg zijn sherp. Niet wr: Met je pupil regel je e hoeveelhei liht ie in je oog komt. 38 Bij een mer is ongeveer gelijk n f. De eelfstn is ij een moieltje erg klein omt het moieltje erg plt is. Dus is e rnpuntsfstn ook erg klein. Het eel wort sherp fgeeel op een eelhip ie kleiner is n het voorwerp. Het eel is us verklein. Bij een mer is v erg groot. De lihtstrlen uit één voorwerp vllen vrijwel evenwijig op e lens, zot het eel in het rnvlk wort gevorm. Moieltje is ongeveer 1,0 m ik, us e rnpuntsfstn is ongeveer 1,0 m. S = 1 = 1 = 100 pt. f 0, De sterkte vn e ooglens. De eelfstn. J, ls e ooglens heeft sherp gestel op een epl voorwerp, kunnen e voorwerpen op ongeveer ezelfe fstn nog sherp gezien woren oor e pupil te verkleinen. Door het kleiner mken vn e pupil woren e vlekjes vn e onsherpe voorwerpen op het netvlies kleiner en zie je us sherper. 40 Dn gelt: tn α = hoogte voorwerp = 0,020 = 0,020 α = 1,1. fstn tot voorwerp 1,0 41 f = 1 S = = 0,00800 m = 0,800 m. De voorwerpsfstn is groot, wroor e lihtstrlen uit één voorwerpspunt vrijwel evenwijig invllen op e lens. De eelfstn is n vrijwel gelijk n e rnpuntsfstn. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 8 vn 23

9 N = f = 0,800 = v v 250 0,0032. N = L 0,0032 = L L v 185 L = 0,59 m. 42 Een gewone lens is ol n e uitenknt. Bij een fresnellens wort lleen e olle oppervlkte vn e lens geruikt, e mssieve innenknt wort weggelten. Hieroor is een fresnellens net zo sterk ls een gewone lens, mr wel veel pltter. J, ls e lmp preies in het rnpunt stt is e lihtunel n e lens een sterke, evenwijige lihtunel. 43 Met een negtieve lens vergroot je het gezihtsvel vn e kssière. 44 Eigen ntwoor. 45 Wr of niet wr? Wr Niet wr: Bij een loep kijk je nr een virtueel, vergroot en rehtopstn eel Ze heeft zoner ril een grotere gezihtshoek. Ze kn zoner ril meer etils wrnemen. 48 In het onker vlt er te weinig liht op e kegeltjes in je ogen ie e kleuren wrnemen. De kegeltjes regeren niet ls er te weinig energie vn het liht is, zot je geen kleuren wrneemt. De kegeltjes zitten op je gele vlek. Door nst e ster te kijken vlt het ligt niet op je gele vlek, mr ernst, wr e stfjes zitten. Met je stfjes regeren wel ij weinig liht. 49 ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 9 vn 23

10 Deze persoon is verzien en ouzien (zijn oogs is te kort en zijn lens niet meer zo elstish). Het positieve (lees)geeelte vn eze ril zit onerin. 50 Als het hoornvlies oller wort gemkt vervngt it een olle lens vn een ril. Deze opertie wort us ij verzienhei gen. Als het hoornvlies miner ol wort gemkt vervngt it een holle lens vn een ril. Deze opertie wort us ij ijzienhei gen. Iemn ie ouzien is heeft een miner elstishe ooglens en kn us miner goe omoeren. Als e het hoornvlies oller gemkt zou woren, zou eze persoon niet goe meer in e verte kunnen kijken. 51 [W] Experiment: Een verrekijker ouwen 52 De mirosoop estt uit een uis met meerere lenzen. Het is us het rehter instrument. Er komt n een evenwijige lihtunel uit e lens. Bij geruik vn e geomineere lens kun je met een ongeomoeer oog heel iht ij e lens komen. Als je ij geruik vn slehts één lens ihterij e lens komt g je het eel wzig zien. De twee lenzen zijn smen een sterkere lens n één lens prt. Je ziet het eel us groter ij e twee lenzen smen. 53 De fstn tussen het voorwerp en e loep is kleiner n e rnpuntsfstn. De lihtstrlen lopen n e lens ivergent. Omt e lihtstrlen ivergent lopen, lijken ze niet hter, mr voor e lens ij elkr te komen. Droor lijkt het eel vn het voorwerp groter te zijn. 54 Je moet erop letten t e imeter vn het ojetief groot genoeg is, zot er meer liht e kijker innenkomt. 55 Dr zl e wrnemer weinig vn merken, wnt hij heeft zijn ogen sherp gestel op e mn. Hij ziet hoogstens een wzig vlekje. Het lukt e wrnemer ook niet om sherp te stellen op e vlieg, e vlieg zit rvoor veel te iht ij het ojetief. 56 Oriënttie: Construeer eerst het (virtuele) eel B vn L. Voor het oog lijkt e lihtunel te komen vn it virtuele eel B. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 10 vn 23

11 Uitwerking: 57 De lihtstrlen vn een ver weg gelegen voorwerp vllen vrijwel evenwijig in, zot het eel in het rnpunt. De rnpuntsfstn vn e lens is: f = 1 S = 1 54,0 = 0,0185 m = 1,85 m. De fstn vn e ooglens tot het netvlies (2,00 m) is groter n e rnpuntsfstn us het eel komt vòòr het netvlies tereht. Door te ommoeren wort e lens sterker en e rnpuntsfstn nog kleiner. Het lukt it oog us niet om een ver weg gelegen voor werp sherp op het netvlies f te eelen. Om ver weg gelegen voorwerpen sherp op het netvlies te krijgen moet e rnpuntsfstn vn e ooglens 2,00 m zijn. De sterkte vn e ooglens is n: S = 1 f = 1 0,0200 = 50 pt. Deze persoon moet onttlenzen met een negtieve sterkte heen, om ver weg gelegen voorwerpen weer sherp op het netvlies te krijgen. 58 De minimle sterkte is e sterkte ie hoort ij een rnpuntsfstn vn 22 mm: S = 1 = 1 = 45 pt. f 0,022 N = = 0,073 en e eelfstn is 22 mm us: 0,073 = v = v v = 0, m. Het nijheispunt ligt us op 30 m vn e ooglens. 59 De grootte vn het eel is 5 x 1,5 = 7,5 m. De eelfstn is 5 x 2,5 = 12,5 m. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 11 vn 23

12 e f g f = 3,1 m. Als e persoon zijn oog vlk voor e loep hout, lijkt voor hem het eel op een fstn vn 12,5 m te zijn. Hij moet e fstn tussen het voorwerp en e loep iets vergroten. 60 N = = 25 = 1000 = 1,0 v 0, Omt het eel veel verer vn e lens f stt, en een voorwerp t verer weg is lijkt kleiner. J, t klopt. 61 [W] Experiment: Apttie vn je ogen n het uister 62 [W] Experiment: Vershillene soorten ogen K1.4 EIGENSCHAPPEN VAN LICHT 63 [W] Experiment: Lihtsnelhei meten 64 [W] Experiment: Asorptie vn liht 65 Wr of niet wr? ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 12 vn 23

13 e f g h i j Wr Niet wr: De lihtsnelhei in gls is kleiner n in luht. Wr Niet wr: Als fotonen gesoreer woren, wort e energie vn e fotonen fgegeven en rmee zijn e lihteeltjes verwenen. Niet wr: De frequentie vn roo liht is ongeveer twee keer zo klein ls e frequentie vn luw liht. Wr Niet wr: Breking vn liht wort veroorzkt oort liht zih ls een golf gergt. Wr Niet wr: De vershillene kleuren vn e regenoog ie je ziet, komen lleml uit nere regenruppels. Niet wr: Voor e kleur met e grootste rekingsinex is (in e etreffene stof) e lihtsnelhei het kleinst. 66 Omt e lihtsnelhei is enorm groot is in vergelijking met e snelheen wrn e mens gewen is. Het heeft lng geuur voort e juiste pprtuur er ws om zo n grote snelhei te meten. We kunnen met sterke telesopen sterren wrnemen wrvn het liht l miljren jren geleen is uitgezonen. De levensuur vn een ster is ook vn ie ore grootte, us is e kns groot t eze sterren l zijn verwenen op het moment t het liht ervn ons ereikt. 67 De UV-strling wort voor een heel groot eel l oor e tmosfeer gesoreer. Je hn wort wrm. De fotonen woren gesoreer en geven rij hun energie f. 68 Bluw liht wort het meeste geroken. Bij roo liht is e lihtsnelhei het grootst in wter. De lihtsnelhei is in gls kleiner n in wter. Als e lihtstrl vn wter nr gls gt, wort e lihtsnelhei kleiner. Er is n reking nr e norml toe. 69 s = v t = 3, t t = 3, s. Het signl moet in ieer gevl nr e stelliet en weer terug, us e f te leggen fstn is miniml: s = = km = 3, t t = 0,24 s. Dt uurt us miniml 0,24 s. 70 Gls soreert liht met e frequentie vn het ultrviolette liht. Kwrtsgls lt liht met e frequentie vn het ultrviolette liht oor. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 13 vn 23

14 Om te voorkomen t mensen ie in het liht vn een hlogeenlmp komen lootgestel woren n ultrviolet liht, wort it liht tegengehouen met een extr lg gewoon gls. 71 Het lijkt of het orje, t op e oem ligt, hoger ligt. Dus in werkelijkhei is het zwem ieper n je wrneemt Het liht wort nr e norml toe geroken, us lijkt het voor e wrnemer lsof het liht vn hoger komt. De sterren lijken hoger te stn n e werkelijke plek n e hemel. 75 [W] Experiment: Breking vn luht nr perspex 76 [W] Brekingsinex ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 14 vn 23

15 77 Eigen ntwoor. 78 De vershuiving hngt f vn e ikte vn e plt, e rekingsinex vn het gls, e hoek vn invl en e frequentie vn het invllene liht. 79 In een voornziht is het rietje een rehte lijn. Rehts rnst zit het oog. Door e reking vn e lihtstrlen ij het wteroppervlk lijkt het rietje miner iep in het wter te zitten. Lihtstrlen ie oner het wteroppervlk uit e zijknt vn het gls komen, lijken juist vn ieper te komen. De roning vn het gls heeft ook nog invloe op het geheel. 80 [E] = [h] [f] J = J s Hz en 1 Hz = 1 s -1 us J = J s s -1 E foton = h f = 6, = J. Als het gmmfoton wort gesoreer, rengt e energie vn het foton een eeltje in eweging. Dit eeltje otst weer tegen nere eeltjes n ie nere eeltjes otsen ook weer verer. 81 λ = = 3, f 6 = 0,160 m λ = 0,040 m. E foton = h f = 6, = 1, J. e Deze fotonen heen weinig energie in vergelijking met zihtr liht. 2,6 GHz = 2600 MHz, t is een hogere frequentie en us een kortere golflengte n e riogolven vn e DECT telefoon. 82 Oriënttie: Zoek in Bins e rekingsinex voor roo liht in wter op: n = 1,33. Geruik n = 1 2 wrij 1 e lihtsnelhei in luht is en 2 e lihtsnelhei in wter. Uitwerking: 1,33 = 3, wter wter = 2, m/s. 83 Oriënttie: Bereken eerst e snelhei vn het liht in e glsvezelkel met n = 1 2 en vervolgens e tij met s = v t. Uitwerking: 1,5 = 3, glsvezel glsvezel = 2, m/s = 2, t t = 3, = 0,04 s. 84 Oriënttie: Bereken eerst hoeveel energie e lserpointer in 2,0 seone fgeeft met E = P t en reken vervolgens uit hoeveel fotonen it zijn. Uitwerking: E = ,0 = J us t zijn = 6, = fotonen. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 15 vn 23

16 Oriënttie: Bereken eerst hoeveel energie 100 fotonen heen en vervolgens hoe lng e lserpointer n moet stn met E = P t. Uitwerking: 100 fotonen leveren = J = t t = J. Onze ogen kunnen e fzonerlijke fotonen niet wrnemen, rvoor vllen ze veel te kort op elkr op ons netvlies. 85 n = sin i sin r = sin 60 sin 35 = 1,5. 86 n = sin i sin r sin i 1,60 = sin i = 0,80 i = 53. sin [W] Experiment: Breking en totle terugktsing 88 Totle terugktsing treet op wnneer e lihtstrl vn e norml f reekt en e invlshoek groter is n e grenshoek g. 89 De rekingshoek is groter n e invlshoek, us er is reking vn e norml f. Dt etekent t stof B e miner ihte stof is. Stof B is luht. J, er kn totle terugktsing optreen ij e overgng vn A nr B. Oriënttie: Totle terugktsing treet op ls e invlshoek groter is n e grenshoek g. De grenshoek is te erekenen met sin g = 1 n sin i een ihte stof nr luht, te erekenen met = 1 sin r n. Uitwerking: sin 22 = 0,608 sin g = 0,608 g = 37. en e rekingsinex n is ij reking vn = 1 sin 38 n 1 n Totle terugktsing treet op ls e invlshoek groter is n De invlshoek ij het grensvlk prism luht is 45, t is groter n e grenshoek (voor o.. gls, ryl en perspex), us er vint volleige terugktsing plts. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 16 vn 23

17 91 Onze ooglens werkt nkzij e reking vn het liht ij e overgng vn luht nr wter (e smenstelling vn e lens is ongeveer gelijk n ie vn wter). Als er nu voor e ooglens ook wter zit, woren e lihtstrlen niet meer geroken en kn er geen sherp eel op het netvlies ontstn. Door het opzetten vn een uikril zit er wel weer een lg luht voor e ooglens, zot e lihtstrlen weer geroken woren ij e overgng vn e luht nr e ooglens n = sin i sin r sin 30 = n = 1,46 = 1,5. sin 47 n = luht vloeistof 1,46 = 3, vloeistof vloeistof = 2, m/s. Kijk in Bins: e rekingsinex vn roo liht ij glyerol is 1,466. Het zou hier om glyerol kunnen gn (misshien niet heleml zuiver). 93 De rekingsinex vn imnt ij violet liht is 2,457. sin g = 1 n 1 sin g = sin g = 0,4070 g = 24,02. 2,457 De grenshoek vn imnt is veel kleiner n vn gls (ongeveer 41 ). Dt etekent t e lihtstrlen ie oor een imnt heen gn veel sneller woren teruggektst op het moment t e lihtstrl het imnt zou verlten. Er zitten us veel meer spiegeltjes in een imnt n in een stuk gls t in ezelfe vorm is geslepen. 94 sin g = 1 n sin 45 = 1 n n = 1,4. sin i sin Bij het eerste grensvlk luht glsvezel: n = 1,5 = r = 40. sin r sin r Bij het tweee grensvlk glsvezel luht: sin g = 1 n sin g = 1 g = 42 en i = 1,5 50 us er vint volleige terugktsing plts. Dit gt zo oor tot n het ein vn e glsvezel en r gelt weer: i = 40 us r = Perspex: n = 1,5 en g = 42. Bij het eerste grensvlk is i = 60 us i > g volleige terugktsing. Bij het tweee grensvlk is i = 30 1 = sin i n sin r 1 sin 30 = 1,5 sin r r = [W] K1.5 LICHT IN DE RUIMTE 98 [W] Experiment: Liht ontleen ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 17 vn 23

18 99 Wr of niet wr? e f Wr Wr Wr Niet wr: Het spetrum vn e zon evt, nst zihtr liht, ook infrroe en ultrviolette strling. Wr Wr 100 Je kunt met eie een spetrosoop mken. Met een spetrosoop met een trlie kun je nuwkeuriger e golflengte vn het liht eplen. Het enige t sterrenkunigen kunnen meten n sterren is e strling ie er vn fkomt. Die strling is uiteen te rfelen in vershillene golflengtes met ehulp vn een spetrosoop. 101 Het gele igrm geeft het spetrum weer vn zonliht t oven e tmosfeer is gemeten, het roe spetrum is gemeten oner e tmosfeer. An het vershil tussen het gele en het roe spetrum kun je zien welke soorten strling gesoreer woren oor e tmosfeer. Dr wr it vershil groot is, wort veel strling gesoreer. De theoretishe strlingskromme vn 5800 K geeft het spetrum weer t een voorwerp met een tempertuur vn 5800 K zl uitzenen. Wij zien e strling ie komt vn het oppervlk vn e zon, us is e 5800 K e tempertuur vn het oppervlk vn e zon. 102 Het oppervlk vn een v heeft lleml groefjes. Als je een v shuin oner een gloeilmp hout, zie je t het liht t oor e v wort weerktst is gesplitst in lle kleuren vn e regenoog. 103 Roo Geel en luw. De tempertuur is het hoogst in het luwe stuk, vlk ij e pit. De kleur vn een gloeilmp is geler n e kleur vn e zon. Door e lgere tempertuur ontreken er meer luwe golflengtes en roor is het liht vn e gloeilmp geler. 104 e Normle telesopen geruiken zihtr liht. UV- en IR-strling komen niet goe oor e tmosfeer. Riogolven woren niet gesoreer oor e tmosfeer. Om te voorkomen t e riogolven vn onze riopprtuur e metingen vn e riotelesopen niet verstoren woren riotelesopen in riostiltegeieen gepltst. IR-strling kn niet oor onze huizen heen. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 18 vn 23

19 105 Doort e stelliet zijn kijker niet op e re heeft geriht, kn het infrroo strling vn nere hemellihmen registreren (zoner verstoring vn e strling vn e re). Voor wrnemingen n zihtr liht hoef je niet e ruimte in, wnt e tmosfeer hout het zihtre liht niet tegen. Een ruimtetelesoop heeft het vooreel t het liht t e telesoop opvngt lleen uit e ruimte komt en niet verstoor wort oor lihtronnen op re. 106 Infrroe strling. Het gt om e strling vn e re, ie e re niet kn verlten mr wort gesoreer oor e tmosfeer. Bij een ehte roeiks wort e wrme luht en e infrroe strling tegengehouen oor het gls vn e roeiks. 107 Eigen ntwoor. 108 Een gloeilmp zent een ontinu spetrum uit, een tl-uis evt een lihtgeven gs, t een lijnenspetrum uitzent. 109 Het lihtrenement vn een lmp is het perentge lihtenergie ie wort uitgezonen ten opzihte vn e elektrishe energie ie e lmp verruikt. Het grootste eel vn e strling vn een gloeilmp estt uit IR-strling en us geen zihtr liht. Als e tempertuur vn e gloeir wort verhoog, gt e gloeir sneller kpot. 110 De mn refleteert het liht vn e zon, us zl het spetrum vn e mn ezelfe golflengtes evtten ls het spetrum vn e zon. In e tmosfeer vn Venus zitten gssen ie eple frequenties uit het spetrum vn e zon soreren. 111 De tempertuur vn e zonnevlekken is lger n vn e rest vn het oppervlk vn e zon. Het spetrum vn eze zonnevlekken zl us meer nr rehts zijn vershoven en roor miner wit zijn. 112 Omt het gt om een verhouing, kun je e intensiteit gewoon met je georiehoek in entimeters flezen: I I r = 3,8 3,1 = 1,2. De verhouing I I r geeft n ij welke golflengte het mximum vn het spetrum zih evint en e plts vn het mximum hngt f vn e tempertuur vn e ster. Als I I r groter is, evint het mximum zih meer nr links en is e tempertuur vn e ster hoger. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 19 vn 23

20 113 Meet met een spetrosoop het spetrum vn e lv en epl n e hn vn e strlingskromme e tempertuur vn e lv. 114 De lijnen komen lleml vn ezelfe ster, us shuiven lle lijnen ezelfe knt op. Het heell ijt uit, us lle sterren ewegen vn ons vnn. Dt etekent t lle lijnen zijn vershoven nr e roe knt. Doort e ster vn ons f eweegt, zijn e frequenties ie woren gemeten lger n ij een stilstne ster, net ls ij een uto met sirene ie vn ons f eweegt. Vershuiving nr lgere frequenties etekent vershuiving in e rihting vn het roe geie vn het spetrum. 115 Dt lleen roovershuiving is wrgenomen etekent t lle sterren vn ons f ewegen (en lle sterren ook vn elkr f ewegen). Het heell ijt us uit. 116 Bij een violetvershuiving eweegt het sterrenstelsel zih nr ons toe. Bij een violetvershuiving zijn lle spetrllijnen iets rihting het violette geie opgeshoven. Dt wil nog niet zeggen t ie spetrllijnen ook in het violette geie zitten. Dus het liht vn e it stelsel hoeft er niet violethtig uit te zien. 117 Eigen ntwoor 118 e f g h Een irete lihtron geeft zelf liht, zols ijvooreel een lmp. Een inirete lihtron weerktst het liht t vn een nere lihtron f komt. Gekleure voorwerpen zie je gekleur, oort sommige kleuren liht woren weerktst en nere kleuren woren gesoreer. Het liht t weerktst wort, eplt e kleur. Een virtueel eel is een eel t niet getoon kn woren op een sherm. Het gezihtsvel is het geie t je vi e spiegel kunt zien. Bij een vlkke spiegel wort e grootte vn het gezihtsvel epl oor e grootte vn e spiegel en vn jouw fstn tot e spiegel. Een positieve lens reekt e lihtstrlen vn een unel meer nr elkr toe. Als e lihtunel voor e lens zeer ivergent is, zl e positieve lens e lihtstrlen niet ver genoeg nr elkr toe reken om er een onvergente unel vn te mken. De unel is n n e lens wel miner ivergent. De sterkte vn een lens is e mte wrin e lens e lihtstrlen reekt. Hoe sterker e lens, hoe meer e lens e lihtstrlen zl reken. Als een positieve lens een reëel eel mkt, is it ltij omgekeer. Immers, e onstrutiestrl oor het optish mielpunt vn e lens komt ltij n e nere knt vn e hoofs tereht. Als e voorwerpsfstn kleiner is n e rnpuntsfstn ontstt een virtueel eel, t rehtop stt. De rie onstrutiestrlen ie woren geruikt ij het onstrueren vn een eel zijn: e lihtstrl oor het optish mielpunt O vn e lens. Deze wort niet vn rihting verner. e lihtstrl evenwijig n e hoofs. Deze gt n reking oor het rnpunt hter e lens. e lihtstrl oor het rnpunt vn e lens. De loopt n reking evenwijig n e hoofs. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 20 vn 23

21 i j k Bij een positieve lens is het gevorme eel vergroot ls e voorwerpsfstn kleiner is n twee keer e rnpuntsfstn zit (v < 2f). Het gevorme eel is verklein ls e voorwerpsfstn groter is n twee keer e rnpuntsfstn (v > 2f). Als e sterkte vn een lens toeneemt, wort e rnpuntsfstn kleiner. Dit volgt uit: S = 1 wrij S e sterkte vn e lens is en f e rnpuntsfstn. f Voor e lineire vergroting N gelt: L = N L v wrij L e fmeting vn het eel is en Lv fmeting vn het voorwerp. De lineire vergroting N is ook gelijk n e verhouing vn e eelfstn en e voorwerpsfstn v: N = v. l m n o p q r Een menselijk oog stelt sherp oor spieren ronom te lens n te spnnen wroor e ooglens oller en us sterker wort. Dit proes heet ommoeren. Door e imeter vn e pupil te vriëren, wort e hoeveelhei liht geregel ie op het netvlies vlt. Een spetrosoop rfelt het liht uiteen in een kleurenspetrum. In een spetrosoop kn een prism of een trlie zitten. Je kunt rmee e golflengtes vn e vershillene kleuren liht eplen. Een gloeir is een hete metlr. Het spetrum vn een gloeir is een ontinu spetrum. Een foton is een reizene trilling. De energie vn een foton hngt f vn e frequentie vn e trilling. Bij e overgng vn luht nr gls reekt e lihtstrl nr e norml toe. De rekingsinex hngt f e lihtsnelheen in eie stoffen. 119 Oriënttie: Construeer eerst het eel B vn L. Trek vervolgens een lijn vn L oor O. Het eel vn L evint zih reht oven B. Uitwerking: Oriënttie: Trek eerst twee rehte lijnen vn B vi e rnen vn het ifrgm nr e lens. Verin eze lijnen vervolgens met L. Areer het geie tussen e lijnen. Uitwerking: ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 21 vn 23

22 De linil is in werkelijkhei 1,0 m. In figuur 88 is e linil 8,0 m lng. Volgens e tekst is t 2,5 keer zo groot ls het eel t is vstgeleg op het lihtgevoelige mteril. Op het lihtgevoelige mteril is e linil us 8,0 = 3,2 m lng. De vergroting is us N = 0,032 = 0,032. 1,0 Vnwege e sterke verkleining is e fstn vn e orlinil tot e lens (e voorwerpsfstn) veel groter n e eelfstn. De eelfstn zl in eze situtie ongeveer gelijk zijn n e rnpuntsfstn, us e voorwerpsfstn moet ook veel groter zijn n e rnpuntsfstn vn e lens. 2,5 120 e f Oriënttie: De rekingsinex vn gls voor roo liht is 1,51 sin i (zie Bins). Geruik n = sin r. Uitwerking: sin 57 1,51 = sin r = 0,555 r = 34. sin r n = luht 1,51 = 3, gls gls = 1,99 gls 10 8 m/s. De rekingsinex vn gls voor luw liht is iets groter: 1,52. De luwe lihtstrl zl us iets sterker reken. De rekingsinex n is groter, us zl e lihtsnelhei vn het luwe liht in gls gls kleiner zijn n ie vn het roe liht. Oriënttie: Bereken eerst e frequentie vn het roe liht met = λ f wrij e lihtsnelhei is: = 3, m/s. Bereken vervolgens e energie vn het foton met E foton = h f wrij h e onstnte vn Plnk is: h = 6, J s. Uitwerking: 3, = f f = 4, Hz us E foton = 6, , = 2, J. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 22 vn 23

23 121 Elk lok heeft nu e hlve ikte en zorgt us ook voor e helft vn e vershuiving vn het hele lok. Tussen e lokken in loopt e lihtstrl in e normle rihting. De totle vershuiving is nu gelijk n 2 keer e helft vn e vershuiving vn het hele lok en is us even groot ls e vershuiving ij één lok. ThiemeMeulenhoff v CONCEPTVERSIE Pgin 23 vn 23