Naam :.. Klas. nr : Datum: Vak: Fysica Leerkracht: Practicum: Je kan ernaar vissen... Een vis vangen met je handen is niet zo eenvoudig als het lijkt. Laten we eens kijken waarom. 1) Breking op een rijtje. Kijk aandachtig naar de proeven die de leerkracht toont. Vul de tabel verder aan. Waar is de munt? Magisch proefbuisje Benodigdheden Benodigdheden Beschrijving proef ( wat doet de leraar ) Beschrijving proef ( wat doet de leraar ) Waarnemingen Waarnemingen Potlood delen Lichtfontein Waarnemingen 1
2) Een hoofdbreker. Als het licht overgaat van de ene middenstof naar een andere treedt er lichtbreking op. Het punt waar het licht breekt, noem je het invalspunt. De overgang tussen de middenstoffen noem je het grensvlak. De rechte die loodrecht op het grensvlak staat en door het invalspunt gaat, noemen we de normaal. Stel een gas, een vloeistof en een vaste stof voor aan de hand van het deeltjesmodel. Vaste stof Vloeistof Gas Bij welk soort stof zitten de deeltjes het dichtst bij elkaar? In welke stof zal het licht zich het snelst voortbewegen? Stel dat jij snel door een groep mensen zou moeten lopen. Gaat dit dan het eenvoudigst als ze dicht bij elkaar staan of ver van elkaar? De middenstof waarin het licht zich het beweegt, is optisch dicht. De middenstof waarin het licht zich het beweegt, is optisch ijl. Beide lichtstralen maken met de normaal een hoek. Dit zijn de invalshoek Î en de brekingshoek R. Duid aan op de foto a. de invallende straal i en de weerkaatste straal r, b. het invalspunt I, c. de normaal, d. de invalshoek en de brekingshoek. 2
3) Op onderzoek Jullie mogen nu zelf op onderzoek. Alles staat hieronder uitgelegd. Bij vragen kan je altijd bij andere leerlingen terecht. Samen sta je sterk! Benodigdheden: ü Lichtbakje ü Halve schijf ü Optische schijf Net omdat je samen sterk staat is het belangrijk om de wiskunde les en de fysica les met elkaar te verbinden. Als je tijdens dit practicum een applet moet gebruiken die je gemaakt hebt in de les wiskunde staat er dit symbooltje bij. 3.1 Breking van lucht naar glas = breking van optisch naar optisch. Plaats de halve schijf op de optische schijf zoals weergegeven op de foto. Hierbij moet het midden mooi op het snijpunt van de assen liggen. Controleer de positie door een lichtstraal loodrecht in te laten vallen. Wijzig indien nodig. Laat een lichtstraal invallen op de vlakke zijde. Laat de invalshoek variëren volgens de waarden in de tabel. Bepaal de bijhorende brekingshoek. Î R Î R 5 20 10 30 15 40 Open de applet rond breking van licht. Stel n 1 =1 en n 2 =1,5. Controleer alle bovenstaande gevallen. Komen bepaalde waarde niet overeen? Denk dan na over volgende vragen. ü Zijn de verschillen klein en zou het dus aan meet onnauwkeurigheden kunnen liggen? ü Heb ik de proef correct uitgevoerd? ü Zou er een fout kunnen zitten in de applet? ü Welke resultaten komen mijn medeleerlingen uit? 3
Teken 1 situatie over van de applet. Benoem alle elementen. Vat de conclusies hieronder samen. Als het licht overgaat van een optisch naar een optisch middenstof, dan ligt de lichtstraal na breking dichter bij / verder van de normaal. 3.2 Breking van glas naar lucht = breking van optisch naar optisch. Plaats de halve schijf op de optische schijf zoals weergegeven op de foto. Hierbij moet het midden mooi op het snijpunt van de assen liggen. Controleer de positie door een lichtstraal loodrecht in te laten vallen. Wijzig indien nodig. Laat een lichtstraal invallen op de vlakke zijde. Laat de invalshoek variëren volgens de waarden in de tabel. Bepaal de bijhorende brekingshoek. Î R Î R 5 20 10 30 15 40 Open de applet rond breking van licht. Stel n 1 =1,5 en n 2 =1. Controleer alle bovenstaande gevallen. 4
Bepaal met de applet de invalshoek vanaf wanneer er net geen gebroken straal meer is. Deze invalshoek is. Dit noemen we de grenshoek. Vanaf deze hoek is er bij een overgang van glas naar lucht geen breking meer. Probeer deze hoek te benaderen met jullie lichtbakje. Wat neem je waar als je de grenshoek passeert? Vat de conclusies hieronder samen. Als het licht overgaat van een optisch naar een optisch middenstof, dan ligt de lichtstraal na breking dichter bij / verder van de normaal. 4) Als een vis in het water. Om een vis te kunnen zien moeten er lichtstralen van de vis vertrekken die in ons oog terecht komen. Welke overgang maakt het licht als het van de vis naar ons oog gaat? Dit is van optisch naar optisch. We hebben dus breking naar de normaal toe / van de normaal weg. De leerkracht toont deze situatie met een andere applet. Onze hersenen denken dat licht rechtdoor gaat. Als je de gebroken stralen verlengd waar kom je dan uit t.o.v. de vis? Waar zijn wij de vis in vergelijking met de werkelijkheid? Probeer op een soortgelijke manier de proef met de munt te verklaren. Maak eventueel een tekening. 5
5) Vaardigheden Deze tabel wordt gebruikt door de leerkracht om enkele vaardigheden te observeren. Vaardigheden ++ + De leerling werkt goed samen met anderen. De leerling gebruikt het materiaal respectvol. De leerling kan zelfstandig een onderzoek uitvoeren. 6