Hoofdstuk 2: Licht en kleur

Hoofdstuk 2: Licht en kleur 1. Doe op de site van het boek de Kleurenblindheidtest deel 1. Blijkt uit de test dat je kleurenblind bent? ja/nee Wist je dat al van jezelf? ja/nee 2. Doe op de site van het boek de opdracht Oog. Vul de namen van de onderdelen op de goede plek in. 3. Doe op de site van het boek de Kleurenblindheidtest deel 2. Beantwoord daarna de volgende vragen: a. Bij welke beroepen is het lastig of zelfs ongewenst dat iemand kleurenblind is? b. Bedenk twee andere beroepen die je niet goed kunt uitoefenen als je kleurenblind bent. 31

Experiment 2.1: Heeft elke lichtbron dezelfde eigenschappen? Vraag: Welke kleursamenstellingen hebben lichtbronnen? Uitvoering In het lokaal staan verschillende lichtbronnen. Het licht van deze bronnen bekijk je door een spectroscoop of een tralie. Bij een tralie moet je een beetje schuin opzij kijken om de verschillende kleuren te kunnen zien. Noteer de kleuren in onderstaande tabel: bron rood oranje geel groen blauw violet Welke basiskleuren gebruikt een kleurentelevisie? _ 32

Experiment 2.2: Wanneer zie je licht en wanneer zie je voorwerpen? vraag Wanneer zie je licht en wanneer zie je voorwerpen? 1 Op de demonstratietafel staan verschillende voorwerpen. Het licht gaat uit. Welke voorwerpen zie je in het donker? 2 Welke voorwerpen zie je wanneer je een kaars aansteekt? 3 We gebruiken een lichtbron met een smalle lichtbundel. Kun je de lichtbundel zelf zien? We schijnen de lichtbundel eerst op een zwart vlak en daarna op een wit vlak. Let op de voorwerpen die buiten de lichtbundel staan. Welk verschil neem je waar tussen beide situaties? 4 Op de muur zijn een aantal voorwerpen geplakt. We beschijnen ze met de smalle lichtbundel. Beschrijf wat je waarneemt bij: de spiegel: de reflector: de beslagen spiegel: het rode blad: 5 Nu doen we het witte licht uit en we zetten de laser aan. Kun je de lichtbundel van de laser zien? Hoe kun je de lichtbundel van de laser zichtbaar maken? Hoe loopt de lichtbundel van de laser? Wat voor vorm heeft de lichtbundel van een zaklantaarn? 6 Conclusie: je kunt een voorwerp alleen zien, als Lichtstralen vormen een bundel. In die bundel lopen de lichtstralen 33

Huiswerkopdrachten 2.2 Lichtbronnen 4. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat is een natuurlijke lichtbron? b. Wat is een kunstmatige lichtbron? 5. Langs de kust staan vuurtorens. a. Waar komt de naam vuurtoren vandaan? b. Vuurtorens staan er niet om de kust te verlichten. Waarom wel? 6. Beantwoord de volgende vragen. a. Wanneer zie je een lichtbron? b. Wanneer zie je een voorwerp? c. Is elk voorwerp dat je ziet een lichtbron? d. Waarom is de Maan geen lichtbron? 7. Beantwoord de volgende vragen. a. Welke stof zit er tussen de zon en de aarde? b. Kun je de zon zien vanaf de aarde? c. Welke eigenschap van licht volgt uit de antwoorden op vragen a en b? 34

8. Het licht van de zon kan delen van de aarde niet altijd bereiken. Teken hieronder welk deel van de aarde de zon niet kan zien. 9. Soms staat de maan tussen de zon en de aarde. Teken hieronder waar de maan schaduw op de aarde veroorzaakt. 10. Wat voor soort lichtbundel komt er uit een gloeilamp: een convergente, divergente of evenwijdige? 11. Sommige zaklantaarns geven een convergente lichtbundel. a. Teken een convergente lichtbundel. b. Leg uit dat een convergente lichtbundel weer divergent wordt. 12. Naast een brandende kaars staat een scherm met een gat. Wat voor soort lichtbundel komt er door het gat: evenwijdig, convergent of divergent? 35

13. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat voor soort lichtbundel zendt de zon uit: een convergente, divergente of evenwijdige? Als het bewolkt is en een eind verder zit een gat in wolken, dan zie je vaak een evenwijdige lichtbundel van de zon komen. Maar soms zie je ook een heel divergente bundel van de zon komen. b. Leg uit hoe dat kan. Geef in je uitleg aan, dat het belangrijk is waar jij staat ten opzichte van de zon. 14. Doe op de site van het boek de opdracht Zien in het donker. 15. Herman is een bonsailiefhebber. Hij heeft drie bonsaiboompjes in zijn tuin staan. In zijn kamer staan s avonds twee kaarsen te branden. Die schijnen door het raam licht in de tuin. Zie het bovenaanzicht hieronder. Kan Herman alle bonsaiboompjes zien vanuit zijn kamer? 36

16. Anton, Brenda, Charlotte en Dave spelen verstoppertje. Dave heeft zich achter één van de auto s verstopt. Anton, Brenda en Charlotte zijn op zoek naar Dave maar geen van hen kan Dave zien. Geef aan, waar Dave kan zitten. 17. Doe op de site van het boek de opdracht Wat kun je zien. 18. In het Nederlands kennen we de uitdrukking: een blik op iets werpen. a. Wat betekent deze uitdrukking? b. Kan je een blik op iets werpen? 37

Experiment 2.3 en 2.4: Kleuren maken en kleuren zien vraag Wanneer zien wij gekleurd licht? 1 Voor in de klas staat een bord met drie lampen. Deze lampen geven gekleurd licht. Eerst doen we alleen de rode lamp aan. We laten de lamp op verschillende gekleurde voorwerpen vallen. Schrijf in de tabel op wat voor opmerkelijks je ziet aan die voorwerpen. Voorwerp Wat valt mij op Probeer eens een natuurwet voor kleuren te bedenken. Maak eerst de volgende zinnen af: Als rood licht op een rood voorwerp valt, dan Als rood licht op een groen voorwerp valt, dan Als rood licht op een blauw voorwerp valt, dan Als rood licht op een wit voorwerp valt, dan Conclusie: 2 Om je conclusie te testen laten we nu de blauwe lamp op enkele voorwerpen schijnen. Vul eerst de tabel zoveel mogelijk in: Voorwerp Ik verwacht te zien dat dit klopt wel/niet wel/niet wel/niet wel/niet Verbeter hier je conclusie van proef 1 als dat nodig is: 38

3 Nu laten we de drie lampen tegelijk branden. En we laten ze via een spiegel op een scherm op het bord schijnen. Teken hieronder wat je op het scherm ziet: Vul de kleuren in de goede vakjes in. Vul in: rood en groen licht samen wordt rood en blauw licht samen wordt blauw en groen licht samen wordt Waarom ziet een groen voorwerp in rood licht er zwart uit in plaats van geel? 39

Huiswerkopdrachten 2.3 Kleuren 19. Doe op de site van het boek de opdracht Ezelsbruggetjes om de kleuren van de regenboog in de goede volgorde te onthouden. 20. Uit welke kleuren bestaat een regenboog? 21. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat betekent absorberen? b. Wat betekent reflecteren? c. Wat is spiegelende terugkaatsing? d. Wat is diffuse terugkaatsing? 22. Op vakantie in de bergen zie je dat van ver dat in een berg een grot zit. Wat zie je dan precies en hoe kun je concluderen dat er een grot in de berg zit? 23. Wanneer je iemand recht in de ogen kijkt, dan is de pupil altijd zwart. Leg uit hoe dat komt. 24. Op een groen grasveld valt wit licht. a. Welke kleuren zitten er in wit licht? b. Welke kleur(en) kaatst het gras naar je oog? c. Welke kleuren worden door het gras geabsorbeerd? 40

25. Voor sommige foto s gebruiken fotografen een geel filter. a. Wat doet een geel filter met wit licht? b. Wat doet een geel filter met geel licht? c. Hoe ziet een rode trui eruit als je die door een geel filter bekijkt? 26. Marlinde heeft een groen schrift. Daarop zit een wit etiket. Op het etiket heeft Marlinde met blauwe inkt haar naam geschreven. a. Welke kleuren ziet Marlinde als ze haar schrift in wit licht bekijkt? b. Hoe ziet het schrift van Marlinde eruit, als ze het onder een oranje straatlantaarn bekijkt? c. Hoe ziet het schrift van Marlinde eruit in blauw licht? 27. Doe op de site van het boek de applet Kleuren maken. Welke kleuren kun je allemaal maken? 28. Beantwoord de volgende vragen. a. Hoe maken ze op de televisie de letters van de ondertiteling wit? b. Hoe maken ze op de televisie een zwart blokje? c. Hoe maken ze op de televisie een geel blokje? d. Hoe maken ze op de televisie een groen blokje? 29. In een boek voor Engels staan aan de ene kant de Engelse woorden in zwarte inkt. Daarnaast staan de Nederlandse betekenissen in rode inkt. Bij dit boek krijg je een rood filter om de woorden te leren. Leg uit hoe deze leermethode werkt. 41

vraag Fioretticollege Experiment 2.5: Schaduw Wat is schaduw? Nodig: kaars of waxinelichtje, scherm, enkele voorwerpen en geodriehoek 1 Een lichtbron staat voor een scherm. Tussen de lichtbron en het scherm staat een rond voorwerp. Schets in het kader hiernaast de schaduw van het voorwerp. Waarschijnlijk heb je in opdracht 1 een cirkel getekend met scherpe randen. In dit practicum ga je onderzoeken hoe echte schaduwen eruit zien en waarom dat zo is. 2 Steek de kaars aan. Meet de hoogte en breedte van de vlam, wanneer de kaars goed brandt. hoogte = breedte = Laat de kaars in de proeven steeds op 16 cm van het scherm staan. 3 Neem het lange cilindertje. Houd het cilindertje vlak voor het scherm. Schets in het kader hiernaast zo precies mogelijk de schaduw 4 Houd nu het cilindertje ongeveer halverwege kaarsvlam en scherm. Schets weer zo precies mogelijk de schaduw. Let nu ook op donkerheidsverschillen van de schaduw. Is de schaduw nu even groot als in proef 3? Ja/Nee, 5 De schaduw van proef 3 heet de kernschaduw. De schaduw van proef 4 bestaat uit een kernschaduw en een halfschaduw langs de rand. Bekijk nog eens de halfschaduw van proef 4: is die overal even donker? Ja, Nee, 6 Beweeg het cilindertje een beetje verder van het scherm weg en let op wat er ondertussen met de halfschaduw gebeurt. Wat zie je? 42

_ 7 Houd nu het cilindertje horizontaal halverwege kaarsvlam en scherm. Schets net als proef 4 de schaduw. Wat is er anders aan de schaduw vergeleken met proef 4? 8 Geven andere voorwerpen ook schaduw? Onderzoek de andere voorwerpen op schaduwvorming. Teken steeds de schaduw, als het voorwerp halverwege kaars en scherm staat. 9 Houd nog eens het bolletje halverwege kaars en scherm. Teken hiernaast precies de schaduw. Meet ook de lengte van de halfschaduw onder of boven: Meet ook de lengte van de halfschaduw links of rechts: 10 Noem drie dingen die van invloed zijn op de lengte van de halfschaduw: 1 2 3 11 Beweeg het bolletje tussen kaars en scherm. Is het mogelijk om de kernschaduw te laten verdwijnen? Ja/Nee, Op welke afstand tussen kaars en scherm gebeurt dit? Teken hieronder de situatie op ware grootte: dus teken de vlam op ware grootte, het bolletje ook en de afstanden kaars-scherm en kaars-bol ook. Probeer hiermee te snappen waarom de kernschaduw is verdwenen. 43

Huiswerkopdrachten bij 2.4 Schaduw 30. Doe op de site van het boek de applet Zon en maan in het duister. Waarom is er niet elke maand een zonsverduistering of maansverduistering? 31. Doe op de site van het boek de applet Beweging van de aarde en maan. Schrijf de vier schijngestalten van de maan op. 32. Geef in de figuur hiernaast aan, waar op het scherm schaduw is. Geef kernschaduw aan met K en halfschaduw met H. 33. Een rood en een groen lampje staan voor een voorwerp. Geef in de figuur hiernaast aan, welke kleuren waar op het scherm te zien zijn. 34. Geef in de figuur hieronder aan waar op de aarde schaduw is. Geef kernschaduw aan met K en halfschaduw met H. 44

35. Zie je in de figuur van de vorige opgave op aarde een zonsverduistering of een maansverduistering? 36. Teken de stand van zon, aarde en maan, wanneer men op aarde een maansverduistering ziet. 37. Doe op de site van het boek de applet Gekleurde schaduwen. Gelden voor de mengkleuren van de schaduwen de regels voor het mengen van licht of voor het mengen van verf? 38. Je staat in een verduisterd lokaal. Er brandt één lamp. Je staat bij een scherm. Welke uits prak en klop pen? 45

a. Mijn schaduw is het grootst als ik dicht bij het scherm sta: ja / nee b. Als ik dicht bij de lamp sta, dan wordt mijn schaduw scherper: ja / nee c. Het maakt niet uit waar ik sta. Mijn schaduw is steeds even groot: ja / nee d. Als ik dichter bij de lamp ga staan, dan wordt mijn schaduw groter: ja / nee 39. Je kunt op de site van het boek de Deeltoets (1) maken. 46

Experiment 2.6: Weerkaatsing in een spiegel vraag Hoe kaatst een lichtstraal tegen een spiegel? Op dit blad staat een lijn. Op deze lijn zet je straks de rechte spiegel. Eerst teken je vijf lichtstralen naar de spiegel toe. Gebruik verschillende kleuren. Zet dan de spiegel op de lijn. Laat de lichtstraal van het lichtkastje langs de vijf lijnen naar de spiegel lopen. Kijk hoe de lichtstraal wordt teruggekaatst en teken zo precies mogelijk hoe die lichtstraal loopt. Spiegel Conclusie: als een lichtstraal op een spiegel valt, dan 47

vraag Fioretticollege Experiment 2.7: Spiegeling Hoe kun je een spiegelbeeld construeren? 1 Neem een A4-blad en teken op het midden een lijn. Op deze lijn komt de spiegel te staan. Zie figuur 1. 2 Zet ergens voor de spiegel een stip. Geef de plaats duidelijk aan met L. Zie figuur 2. Figuur 1 3 Teken vijf lichtstralen (pijlen) vanuit L naar de spiegel. Zie figuur 2. 4 Kijk nu in de spiegel zodat je ziet het spiegelbeeld van L in de spiegel. Maar je ziet ook de spiegelbeelden van de lichtstralen in de spiegel. Kies nu één L Figuur 2 van de lichtstralen uit. Zet een speld in L en een speld op de lichtstraal als hulpmiddel. Kijk goed in de spiegel en verleng het spiegelbeeld vóór de spiegel (aan de kant van de spelden dus) Doe dit ook voor de andere lichtstralen. 5 Snap je dat je de teruggekaatste stralen hebt getekend? 6 Haal nu de spiegel weg. Kies eerst één lichtstraal uit. Teken op de plaats waar de lichtstraal op de spiegel komt een loodlijn op de spiegel: dit heet de normaal. Meet de hoek tussen de lichtstraal en de normaal: i. Meet ook de hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal: t. Vul deze hoeken in de tabel in. Doe dit ook voor de overige vier lichtstralen. i t Conclusie: 7 Nu ga je construeren (=precies tekenen) waar je het spiegelbeeld van de stip zag achter de spiegel. Dat doe je door de teruggekaatste lichtstralen achter de spiegel te verlengen. Zie figuur 3. 8 Als het goed is kun je achter de spiegel de plaats van het spiegelbeeld van L duidelijk zien. Geef dit aan met B. L Figuur 3 9 Teken de verbindingslijn tussen L en B. Staat deze lijn loodrecht op de spiegel? Meet afstanden L-spiegel = cm en B-spiegel = cm. 48

Experiment 2.8: Tekenpracticum schaduw en spiegeling 1 Teken de schaduw van het zwarte voorwerp op het scherm. Denk ook aan de halfschaduw. lichtbron 2 Teken de schaduw van de Maan op Aarde. scherm Zon Maan Aarde 3 L is een lichtbron. Teken de lichtstralen na weerkaatsing op de spiegel. L Spiegel 4 Teken de lichtbundel uit de lamp, die door de spiegel wordt weerkaatst. Lamp 5 Meet i. i = Teken de weerkaatste lichtstraal. Spiegel Muur 49 Spiegel

6 Teken de lichtstraal die van de lamp via de spiegel in het oog komt. 7 Kan Jan de lamp via de spiegel zien? Ja / Nee Laat zien door een constructie. 8 Teken de lichtstralen die via de twee spiegels worden weerkaatst. 9 Welke bomen kan Mike via het spiegelende wateroppervlak zien? Omcirkel de letters. 50

10 Construeer het spiegelbeeld van L in de kerstbal. 11 Construeer het spiegelbeeld van L in de lepel. 51

Huiswerkopdrachten bij 2.5 Spiegels 40. Bepaal in onderstaande figuur door een constructie welke lampen Alex kan zien in de spiegel 41. Britney ziet drie spiegelbeelden van haar Award in de spiegels. Construeer drie manieren waarop de lichtstralen van de Award naar Britneys oog lopen. 52

Huiswerkopdrachten bij 2.6 Onzichtbare straling 42. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat voor soort straling gebruikt de afstandsbediening van de televisie? b. Werkt de afstandsbediening, als je je hand ervoor houdt? ja / nee c. Wat gebeurt er dan met de straling? 43. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat voor soort straling gebruikt een mobiele telefoon? b. Werkt je mobieltje, als je je hand om de antenne houdt? ja / nee c. Wat gebeurt er dan met de straling? 44. Er zijn veel mensen die niet in de buurt van een GSM-mast willen wonen. a. Waarom willen die mensen dat niet? Zoek op de site van het boek het artikel Gevaar van GSM. b. Welk gevaar van mobiele telefoons wordt hier beschreven? 45. Met sommige kijkers kun je in het donker mensen of dieren opsporen. a. Welke straling gebruiken deze kijkers? b. Kun je met deze kijkers ook planten zien in het donker? c. In Nijmegen heeft men in 2008 met zo n kijker luchtfoto s gemaakt van de stad. Wat denk je dat je op zulke foto s kunt zien? 46. In het theorieboek staat op bladzijde 42 figuur 2.36. Daar zie je een infraroodfoto van een raam in een huis. De onderkanten van de raamkozijnen zijn gemaakt van aluminium. a. Leg uit waarom deze onderkanten op de foto zwart zijn. In één van de kamers staat een tropisch aquarium. b. Hoe kun je op de foto zien, in welke kamer dat aquarium staat? 53

Er zitten ook warmtelekken in de muur. c. Hoe kun je dat op de foto zien? Iemand die in huis zit, klaagt over koude plekken. d. Welke plaatsen in de muur zullen dat zijn? 47. UV-lampen kom je op de gekste plaatsen tegen. Noem drie toepassingen van UVlampen. 48. Ook in zonlicht komt UV-straling voor. Als je s winters op een serre in de zon zit, dan wordt je wel warm, maar niet bruin. a. Welke soort straling zorgt ervoor dat je warm wordt van de zon? b. Welke soort straling zorgt ervoor dat je bruin wordt van de zon? c. Wat doet glas met de drie soorten straling van de zon? 49. Bekijk op de site van het boek de applet Röntgenstraling. Schrijf duidelijk op waarom je met röntgenstraling een bot in een been kunt zien. 50. Welke soort straling hebben de volgende apparaten nodig om te kunnen werken? Kies uit: radiogolven, microgolven, infrarood, licht, ultraviolet, röntgenstraling, gammastraling. a. televisie b. bewegingsmelder c. fotoapparaat bij de tandarts 54

d. controleapparaat voor geld e. warmtecamera f. magnetron g. bestralingsapparaat in een ziekenhuis h. fototoestel 51. Beantwoord de volgende vragen. a. Wat voor soort straling is black light in een discotheek? b. Kun je die soort straling zien? c. Hoe kunnen sommige kleren oplichten in black light? 52. Hoe ziet men in een winkel met behulp van een controleapparaat of geld echt is of niet? 53. Een afstandsbediening voor een televisie werkt met infraroodstraling. Bedenk een proef om na te gaan of voor infraroodstraling dezelfde spiegelwetten gelden als voor zichtbaar licht. 54. Je kunt op de site van het boek de Deeltoets (2) maken. 55

55. Extra: In ruimteonderzoek wil men zoveel mogelijk eigenschappen van verre hemellichamen te weten komen. Daarom bekijkt men planeten niet alleen met zichtbaar licht maar ook met andere soorten straling. Hieronder staat een kleurplaat van een opname van de planeet Mars met infraroodstraling. De opname is gemaakt met een satelliet die om de planeet heen vloog en de achterkant van de planeet filmde in infraroodstraling. De zon staat op het punt om op te komen vanachter de planeet. Infrarood kunnen we niet zien. Het heeft dan ook geen kleuren. Die worden later kunstmatig aangebracht. Men kiest voor de temperaturen de kleuren in de volgorde van de regenboog: voor het koudste blauw en voor het warmste rood. Kleur de foto van Mars met: 17=donkerblauw, 9=groen, 5= geel, 3=oranje, 2=rood. a. Aan welke kant zal de zon straks opkomen? Mars is niet vlak: er komen bergen en valleien voor. Maar er zijn ook uitgedoofde vulkanen met diepe kraters. b. Kun je op de foto van Mars de vulkaan Ascraeus Mons aanwijzen? 56