Deel
www.thiememeulenhoff.nl/newton-nask
A
NaSk 1-2 vmbo-kgt Deel A NaSk 1-2 vmbo-kgt Naam Klas ISBN 978 90 06 771442
9 789006 978834
Deel A
Inhoud Zo werk je met Newton 1 Het vak NaSk 1.1 Starten 1.2 Natuurwetenschappen 1.3 Veilig proeven doen 1.4 Onderzoeken 1.5 Rekenen en resultaten tonen 1.6 Afsluiten 2 Licht en straling 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Licht en schaduw 2.4 Lenzen 2.5 Spiegelbeelden 2.6 Andere straling 2.7 Afsluiten 3 Elektriciteit en magnetisme 3.1 Starten 3.2 Apparaten 3.3 Magneten 3.4 Spanningsbronnen 3.5 Elektrische stroom 3.6 Elektriciteit en veiligheid 3.7 Afsluiten 4 Energie en warmte 4.1 Starten 4.2 Hoe maak je iets warm? 4.3 Warmte verplaatsen 4.4 Verbranden 4.5 Temperatuur 4.6 Afsluiten 5 Kracht en beweging 5.1 Starten 5.2 Allerlei soorten krachten 5.3 De werking van krachten 5.4 Snelheid 5.5 Veiligheid en verkeer 5.6 Afsluiten
6 Geluid 6.1 Starten 6.2 Geluidsbronnen en geluidstrillingen 6.3 De snelheid van het geluid 6.4 Gehoor 6.5 Afsluiten 7 Stoffen en deeltjes 7.1 Starten 7.2 Deeltjes en fasen 7.3 Faseovergangen 7.4 Zwaar en licht 7.5 Stoffen, stofeigenschappen en mengsels 7.6 Stoffen scheiden 7.7 Afsluiten Illustratieverantwoording
2 Licht en straling 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Licht en schaduw 2.4 Lenzen 2.5 Spiegelbeelden 2.6 Andere straling 2.7 Afsluiten
40
2.1 Starten
2.1 Starten Dennis heeft een verrekijker gekocht. Op de boot kan hij over de vlakke zee dingen zien die met het blote oog niet zichtbaar zijn.
Veraf lijkt dichtbij met een verrekijker. 1
2
3
4
Kies de lichtbronnen. Er zijn meerdere antwoorden juist. Een brandende kaars. Een brandende lamp. De maan. De zon.
□ □ □ □
Een lichtbron maakt een lange of korte schaduw. Wat bepaalt de lengte van de schaduw? De sterkte van de lichtbron. De hoek die de lichtbron met het voorwerp maakt. De kleur van de lichtbron. De hoek die de lichtbron met de schaduw maakt.
○ ○ ○ ○
Hoe kun je jezelf in een passpiegel van 1 meter hoog toch helemaal zien?
Van welk materiaal zijn de lenzen van een verrekijker gemaakt?
41
2.2 Kleuren zien
2.2 Kleuren zien Aan het eind van deze paragraaf kan ik: vertellen hoe een regenboog ontstaat; beschrijven wat een lichtbron is; uitleggen hoe je kleuren kunt splitsen en mengen; vertellen hoe je voorwerpen kunt zien; vertellen hoe je kleuren kunt zien.
□ □ □ □ □
Ontdekken In een supermarkt is een overval gepleegd. Een caissière zegt dat de dader een donkerblauw T-shirt aanhad met een afdruk van een hoofd erop. Maar een ooggetuige zag een man met een zwart T-shirt weglopen. In de afbeelding zie je het T-shirt van de vermoedelijke dader. Zijn T-shirt zag er onder het oranje licht van de lantaarns op het parkeerterrein bij de supermarkt anders uit. Jij moet als rechter een oordeel geven.
Dit T-shirt droeg de verdachte tijdens de overval.
Je hebt deze oranje lichtkleur nodig.
Proef
Foto’s maken bij oranje licht Je maakt foto’s bij het oranje licht dat een straatlantaarn ook heeft. Je hebt nodig • zo mogelijk: donkerblauw T-shirt met zwarte opdruk • natriumlamp • camera • kleurenprinter 42
2.2 Kleuren zien
Dit ga je doen 1 Verlicht de foto uit de afbeelding of het T-shirt met de natriumlamp. 2 Zet de flitser van de camera uit en maak een foto van het T-shirt bij natriumlicht. Probeer spiegelingen te voorkomen. 3 Maak een foto van de afbeelding of van het T-shirt bij gewoon licht. 4 Druk de foto’s op een kleurenprinter af. 5 Vergelijk beide foto’s bij daglicht. 1
De caissière denkt dat zij is overvallen door iemand met een donkerblauw T-shirt met zwarte opdruk. Kan zij een donkerblauw T-shirt met zwarte opdruk hebben gezien?
2
De getuige zag iemand onder het licht van de straatlantaarns wegrennen. Kan hij iemand hebben gezien met een zwart T-shirt, dat in werkelijkheid donkerblauw met zwart was?
3
Kunnen de caissière en de getuige dezelfde persoon hebben gezien?
4
Wat is je uitspraak als rechter?
Begrijpen Steeds meer steden organiseren in de winter lichtfestivals. Veel mensen genieten dan van kleurige lichtobjecten in de donkere stad. In deze paragraaf leer je hoe kleuren ontstaan en hoe ze worden gebruikt.
Kleuren zorgen ervoor dat mensen zich goed voelen in donkere dagen.
Lichtbronnen Overdag zie je het licht van de zon en in de nacht stralen de sterren. Je maakt zelf licht met elektriciteit of met vuur. Denk maar aan een lamp of de vlam van een kaars. Die noemen we lichtbronnen. De lichtbron straalt lichtstralen uit. Die gaan altijd in rechte lijnen.
43
2.2 Kleuren zien
Regenboog In een regenboog zie je veel kleuren licht. Waterdruppels zijn daarvan de oorzaak. Die splitsen het witte zonlicht in allerlei kleuren. Ook met een prisma of een cd kun je het witte zonlicht splitsen in de kleuren van de regenboog. Je ziet dan rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. In de afbeelding zie je die kleuren naast elkaar. Zo’n kleurenband noem je een kleurenspectrum. Het kleurenspectrum.
Kleuren mengen Op de televisie zie je veel kleuren. Toch gebruikt de tv maar drie kleuren: rood, groen en blauw. Met deze drie primaire kleuren worden alle andere kleuren gemaakt. Als je rood en groen licht mengt, krijg je geel licht. Je krijgt een zuurstokroze kleur (magenta), als je rood en blauw licht mengt. Meng je blauw en groen licht, dan krijg je de kleur lichtblauw (cyaan). Alle andere kleuren maakt de tv door de lichtsterkte van het rode, groene of blauwe licht aan te passen. In een toneellamp worden de kleuren op dezelfde manier gemaakt.
Een toneellamp produceert allerlei kleuren.
44
2.2 Kleuren zien
5
5
Proef
Kleuren mengen met een tol
Proef
Kleuren mengen met spotjes rood
violet
rood magenta
indigo
geel groen
oranje
blauw cyaan
blauw
geel groen rood groen blauw
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: regenboog, kleurenspectrum, lichtbron, lichtstraal, primaire kleuren. In een regenboog zie je verschillende kleuren. Dat is het kleurenspectrum. Een prisma splitst wit licht in afzonderlijke kleuren. Een lichtbron straalt licht uit. Een lichtstraal is een smalle bundel licht.
Lees de theorie Regenboog. 5
Als je alle kleuren van de regenboog mengt, krijg je: zeven kleuren. rood licht. wit licht. paars licht.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Kleuren mengen.
6
Een toneellamp bestaat uit groene, blauwe en rode led-lampjes, die je afzonderlijk aan en uit kunt doen. Hoe maak je wit licht met een toneellamp?
7
Met welke twee kleuren maak je met een beamer de kleur zuurstokroze?
45
2.2 Kleuren zien
8
Lees de tekst Daglichtlamp.
Leestekst
Daglichtlamp Sommige mensen hebben in de winter nergens zin in, doordat ze in de ochtend niet genoeg zonlicht in hun ogen krijgen. Het zonlicht zorgt ervoor dat je lichaam het goede dagritme heeft, zodat je overdag helder bent en ‘s avonds slaperig. Mensen die hier last van hebben, kunnen een daglichtlamp gebruiken. Het licht heeft dezelfde werking als zonlicht. Met een daglichtlamp krijg je extra zonlicht in de wintermaanden. Waarom zorgt gekleurd licht ervoor dat mensen zich vrolijker voelen op donkere dagen?
Lees de theorie Lichtbronnen, Regenboog en Kleuren mengen. 9
10
Beantwoord de vragen. Noteer de letters die achter de juiste antwoorden staan. Als je het goed hebt gedaan, lees je een woord. Een lichtbron is een lichtgevend voorwerp. Waar. (L) Niet waar. (F) Een fietsreflector is een lichtbron. Waar. (O) Niet waar. (A) Je ziet voorwerpen alleen, als ze wit licht geven. Waar. (T) Niet waar. (M) Een regenboog zie je als het regent, terwijl de zon schijnt. Waar. (P) Niet waar. (O)
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Welk woord krijg je?
46
2.2 Kleuren zien
Lees de theorie Lichtbronnen. 11
De maan en het gebouw in de afbeelding zijn geen lichtbronnen. Toch zie je ze. Leg uit waarom de maan geen lichtbron is, maar waarom je hem ’s nachts toch goed ziet.
Amsterdam bij nacht.
Beheersen Je vindt het heel normaal dat je alles om je heen ziet. Maar is dit wel zo gewoon? Hoe komt het dat je voorwerpen kunt zien en wat is daar allemaal voor nodig?
Voorwerpen zien Een rode bal kaatst het rode licht uit het zonlicht naar je ogen. Dit heet reflectie. Daardoor zie je die bal als rood. Alle andere kleuren kaatst de bal niet terug. Die kleuren neemt de bal op. Dat noem je absorptie. Zo zal een groene vaas alleen het groene licht terugkaatsen. Je noemt iets zwart als een voorwerp alle kleuren absorbeert en geen licht reflecteert. Een zwart voorwerp zie je vaak alleen als de achtergrond een andere kleur heeft.
Een rode bal absorbeert alle kleuren, behalve rood.
Natriumlicht Als straatverlichting wordt vaak natriumlicht gebruikt. Onder een oranje natriumlamp zie je geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto kan alleen blauw licht weerkaatsen. Alle andere kleuren worden geabsorbeerd door de blauwe auto. De auto weerkaatst het oranje licht van de lamp niet en daardoor zie je de blauwe auto als zwart. Hoe je kleuren ziet, hangt dus af van de kleur van het gebruikte licht. Als je wilt voorspellen welke kleur een voorwerp heeft in het licht van een lamp moet je weten welke kleur de lamp uitzendt. Dan weet je ook welke kleuren het voorwerp kan weerkaatsen. 47
2.2 Kleuren zien
5
Proef
Hoe veranderen kleuren bij natriumlicht? Daglicht Daglicht is zonlicht en bestaat dus uit alle kleuren licht. Mensen die kleren kopen, gaan vaak met hun uitgekozen kleding even naar buiten. Misschien heb je zelf ook weleens getwijfeld of een kledingstuk zwart of donkerblauw was. Ook bij televisieopnamen maakt men veel gebruik van daglicht. Als een fotograaf kan kiezen tussen kunstlicht en daglicht, kiest hij meestal voor daglicht. Daarmee komen alle kleuren goed tot hun recht.
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: absorptie, reflectie. Bij het mengen van rood, groen en blauw licht ontstaat wit licht. Je ziet voorwerpen die zelf geen licht geven, als ze licht reflecteren (weerkaatsen). Een wit voorwerp reflecteert alle kleuren en absorbeert dus niets. Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en reflecteert dus niets. Een gekleurd voorwerp reflecteert alleen zijn eigen kleur en absorbeert alle andere kleuren.
Lees de theorie Voorwerpen zien. 12
Sacha heeft een rood jurkje aan op het dance event.
a
Welke kleur of welke kleuren licht absorbeert het rode jurkje? Alle kleuren behalve rood. Blauw. Rood. Zwart.
b
13
14
○ ○ ○ ○
Welke kleur heeft dit jurkje in het licht van blauwe lampen? Blauw. Paars. Wit. Zwart.
○ ○ ○ ○
Onder rood licht zie je een groene auto als: donkergroen. groen. rood. zwart.
○ ○ ○ ○
Onder blauw licht zie je een rode auto als: blauw. paars. rood. zwart.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Natriumlicht.
15
Langs snelwegen branden vaak natriumlampen. Leg uit waarom deze lampen in klaslokalen uitsluitend worden gebruikt bij natuurkundeproeven en niet tijdens gewone lessen.
48
2.2 Kleuren zien
16
Je ziet drie voetbalshirts.
Hoe zien de T-shirts eruit onder: a
een gele lamp?
b
een blauwe lamp?
Lees de theorie Daglicht. 17
Waarom kun je kleding het best zo dicht mogelijk bij het raam bekijken?
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
49
2.3 Licht en schaduw
2.3 Licht en schaduw Aan het eind van deze paragraaf kan ik: beschrijven wat een puntbron is; uitleggen hoe schaduwen ontstaan; uitleggen waar de grootte van een schaduw van afhangt; rekenen met vergrotingen.
□ □ □ □
Ontdekken Bij zonnig weer zie je overal schaduwen. Om schaduwen te maken, is licht nodig. Toch zie je overdag niet altijd schaduwen, ook al is het licht. En waarom zijn schaduwen niet altijd even lang?
Proef
Hoe laat is de schaduw het kortst? Je wilt weten hoe laat de zon op het hoogste punt staat.
Bij zon geeft de stok een schaduw. Je hebt nodig • zonnig weer van 12.15 uur tot 13.00 uur (in de zomer van 13.15 tot 14.00 uur) • stokje met een lengte van ongeveer 25 cm • pen en papier Dit ga je doen 1 Steek het stokje in de grond of tussen twee tegels. 2 Meet de afstand van de voet van het stokje tot het eind van de schaduw. 3 Meet in de wintertijd van 12.15 tot 13.00 uur of in de zomertijd van 13.15 tot 14.00 uur. Doe elk kwartier een meting. 4 Zet de meetresultaten in een tabel (gebruik de tabel in vraag 1). 5 Maak van de gevonden resultaten een grafiek.
50
2.3 Licht en schaduw
1
Noteer de metingen van stap 3 in deze tabel. Tijd van de meting (uur)
Lengte van de schaduw
2
Maak van de gevonden resultaten uit de tabel een graďŹ ek. Zet op de horizontale as de tijden en op de verticale as de gemeten schaduwlengtes.
3
Hoe laat geeft de stok de kortste schaduw?
4
Geef hiervoor een verklaring.
Begrijpen Je weet wat een schaduw is. Zonder licht is er geen schaduw. Maar hoe ontstaat een schaduw eigenlijk? En hoe groot is de schaduw?
51
2.3 Licht en schaduw
5
Proef
Maak een schaduw groter of scherper
Lichtstralen en puntbron Licht beweegt altijd in een rechte lijn. Je ziet lichtstralen pas als ze ergens op vallen. Een laser geeft één bundel lichtstralen uit één punt. Zo’n kleine lichtbron noem je een puntbron. Het lampje van je smartphone is ook een goed voorbeeld van een puntbron. Als lichtstralen op een niet doorzichtig voorwerp vallen, worden ze tegengehouden. Het voorwerp maakt dan een schaduw. In de afbeelding is de woestijngrond op de plaats van de schaduwen donkerder van kleur, want er valt minder licht op.
De schaduwen zijn zichtbaar, de lichtstralen niet.
Soorten lichtbundels
A
De lichtstralen uit een laser en van de zon lopen evenwijdig. Vanuit een puntbron lopen de lichtstralen uit elkaar. Zo’n bundel noem je een divergerende lichtbundel. Als de lichtstralen naar elkaar lopen, noem je dit een convergerende lichtbundel. In de afbeelding hiernaast zie je deze drie soorten lichtbundels.
B
C
A: Een evenwijdige lichtbundel. B: Een divergerende lichtbundel. C: Een convergerende lichtbundel.
Lichtsnelheid De zon zendt veel licht het heelal in en naar de aarde. Licht gaat met de lichtsnelheid van 300 000 km per seconde. Dat is ongeveer één miljard km per uur! De zon staat op 150 miljoen kilometer van de aarde.
52
2.3 Licht en schaduw
Zonsverduistering Soms valt de schaduw van de maan op de aarde. De zon verdwijnt dan langzaam achter de maan. De kleine maan kan de veel grotere zon zelfs helemaal afdekken. Aan de hemel lijken zon en maan even groot, maar dat is puur toeval. Bij een totale zonsverduistering wordt het in enkele seconden donker. In de afbeelding zie je de schaduw van de maan op de aarde. Dit komt maar een paar keer per jaar ergens ter wereld voor. Pas in 2135 is er in Nederland weer een totale zonsverduistering zichtbaar.
De schaduw van de maan valt op de aarde. Er is ook een grijs gebied. Als je daar naar de zon kijkt, is maar een deel van de zon verduisterd.
ONTHOUDEN
• • • • • • • •
Sleutelbegrippen: schaduw, puntbron, divergerende, evenwijdige en convergerende lichtbundel. Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen. Een lichtstraal is alleen zichtbaar als hij wordt weerkaatst. Een puntbron is een kleine lichtbron. De lichtstralen in een divergerende lichtbundel gaan uit elkaar. De lichtstralen in een convergerende lichtbundel lopen naar elkaar toe. De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel blijven op gelijke afstand van elkaar. Licht beweegt met een snelheid van 300 000 km/s: de lichtsnelheid.
Lees de theorie Lichtstralen en puntbron. 5
6
Lichtstralen bewegen: alle kanten op. door rook. langs rechte lijnen. vanuit een punt.
○ ○ ○ ○
Waardoor zie je op een voetbalveld soms vier schaduwen bij spelers? Het zonlicht komt van vier kanten. Licht heeft een convergerend effect. Er staan vier lampen op de hoekpunten van het veld. Medespelers houden het licht tegen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Soorten lichtbundels.
7
Wat is het verschil tussen een evenwijdige en een divergerende lichtbundel?
53
2.3 Licht en schaduw
Lees de theorie Lichtstralen en puntbron. 8
In de afbeelding zie je twee lampen, een voorwerp en een muur.
a
Teken de schaduw van beide lampen op de muur.
b
Er is een gebied op de muur van waaruit je uitsluitend de bovenste lamp ziet. Arceer dat gebied in je tekening.
1
2
voorwerp
muur
Twee lampen, een voorwerp en een muur. Lees de theorie Zonsverduistering. 9
Wat is een halfschaduw bij een zonsverduistering?
Beheersen Soms is de schaduw van een klein voorwerp erg groot. Kun je uitrekenen hoe groot de schaduw van een voorwerp zal zijn?
Grote en kleine schaduwen Schaduwen kunnen groter of kleiner zijn. Dat hangt van de afstand tot de lichtbron af. In een oud Indonesisch schimmenspel worden wajangpoppen van karton gebruikt. Er worden complete verhalen mee verteld. De pop kan vlak bij het doek worden gehouden of verder er vanaf. De grootte van de schaduw verandert en daarmee ook de belangrijkheid van de pop. Wajangpoppen.
Rekenen met schaduwen De grootte van de pop en zijn schaduw kun je meten. Zo kan het zijn dat de schaduw 2,5 maal zo groot is als de pop zelf. Je zegt: de vergrotingsfactor is 2,5. Bij schaduwvorming geldt: lengte schaduw = N Ă— lengte voorwerp
54
De vergrotingsfactor is 2.5.
2.3 Licht en schaduw
N is de vergrotingsfactor. Je kunt de vergrotingsfactor uitrekenen met de formule: N¼
afstand schaduw tot lamp afstand
Rekenopgaven maken Bij het maken van rekenopgaven is het handig om te werken met Gegeven – Gevraagd – Uitwerking – Formule – Formule invullen. Voordat je Gegeven invult, lees je eerst wat er in de opgave staat en zoek je de Formule op die je gaat gebruiken. Bij het invullen van Gegeven gebruik je dan de begrippen die in de formule staan.
Rekenvoorbeeld Gegeven Bij een schimmenspel staat het scherm op 210 cm van de lamp. Een pop met een lengte van 12 cm staat tussen de lamp en het scherm op 140 cm van het scherm. Gevraagd Wat is de vergrotingsfactor? Uitwerking De vergrotingsfactor is: N¼
afstand schaduw tot lamp afstand voorwerp tot lamp
Let op! De afstand van de pop tot de lamp is een andere dan de afstand tot het scherm. De afstand tot de lamp is: 210 cm − 140 cm = 70 cm. N¼
210 cm 70 cm
De vergrotingsfactor is dus 3. Gevraagd Hoe groot is de schaduw? Uitwerking Lengte schaduw = N × lengte voorwerp. Lengte schaduw = 3 × 12 cm = 36 cm.
55
2.3 Licht en schaduw
Halfschaduw en kernschaduw Met een voorwerp en één lamp kun je ergens een donkere schaduw maken. Die noem je een kernschaduw, zie de linker afbeelding. Met een voorwerp en twee lampen kunnen halfschaduwen ontstaan, zie de rechter afbeelding. Zo’n halfschaduw ontstaat wanneer het licht van de ene lamp is afgeschermd, en van de andere niet. lampen lamp
voorwerp
voorwerp
halfschaduw
schaduw
tafelblad
tafelblad
kernschaduw
Ontstaan van kernschaduw.
Ontstaan van halfschaduw en kernschaduw.
ONTHOUDEN
• • • •
Sleutelbegrip: vergrotingsfactor, halfschaduw, kernschaduw. De vergrotingsfactor N geeft aan dat de schaduw N maal zo groot is als het voorwerp. Je kunt de grootte van de schaduw berekenen met de formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp. De grootte van de schaduw hangt af van de afstand van het voorwerp tot de lichtbron.
Lees de theorie Grote en kleine schaduwen. 10
Wat is nodig om een schaduw te maken? Een lichtbron en een scherm. Een lichtbron en een niet-doorzichtig voorwerp. Een lichtbron, een niet-doorzichtig voorwerp en een scherm.
○ ○ ○
Lees de theorie Rekenen met schaduwen.
11
Een voorwerp staat op 15 cm van een lamp. Op een scherm valt een schaduw die 3 keer zo groot is als het voorwerp. Bereken hoe ver het scherm van de lamp af staat.
56
2.3 Licht en schaduw
12
Bekijk de afbeelding. De schaduw rechts van de links getekende boom in de afbeelding wordt veroorzaakt door een lichtbundel.
a
Teken de plaats van de lichtbron.
b
Bepaal met behulp de tekening de vergrotingsfactor N.
c
Leg uit of de lichtbundel divergent of evenwijdig is.
Lees de theorie Halfschaduw en kernschaduw. 13
14
Wat geldt in een halfschaduw? De lichtbron is half zo sterk. Je bent in de schaduw van een lichtbron, terwijl er nog andere lichtbronnen zijn. Je ziet de maan half verlicht. Er zijn steeds vier lichtbronnen.
○ ○ ○ ○
Wat geldt in een kernschaduw? Er is maar één lichtbron. Het licht van alle lichtbronnen wordt tegengehouden. Je ziet een gedeeltelijke zonsverduistering. Er is alleen nog licht vanuit een puntbron.
○ ○ ○ ○
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
57
2.4 Lenzen
2.4 Lenzen Aan het eind van deze paragraaf kan ik: het verschil tussen bolle en holle lenzen benoemen; beschrijven wat het brandpunt van een lens is; uitleggen hoe je een beeld maakt met behulp van een lens; uitleggen waarom sommige mensen een bril nodig hebben.
□ □ □ □
Ontdekken Lenzen zitten in allerlei voorwerpen, zoals beamers, fotocamera’s en brillen. Ook in je mobieltje zitten meerdere kleine lenzen. Wat doet zo’n lens eigenlijk?
Proef
Maak zelf een microscoop De eerste microscoop werd uitgevonden door Anthonie van Leeuwenhoek. Hij werkte met een druppel water als vergrootglas. Dat ga jij nu ook doen.
Een druppel water in een draadoogje is een lens. Je hebt nodig • stukje elektriciteitsdraad 1,5 of 2,5 mm dik, ongeveer 25 cm lang • druppel water • camera • een boek Dit ga je doen 1 Buig aan de elektriciteitsdraad een oogje van 4 tot 6 mm diameter. 2 Laat er een waterdruppel op vallen. 3 Je hebt nu een waterlens gemaakt. De lampen in het leslokaal moeten aan zijn. 4 Houd de waterlens boven de tafel. Kijk in het midden in de schaduw. 5 Maak een foto van wat je ziet. 1
Wat is het lichtpuntje?
2
Welke vorm heeft de druppel aan de bovenkant?
3
Welke vorm heeft de druppel aan de onderkant?
58
2.4 Lenzen
4
Hoe ver moet je de druppel van een boek afhouden om een goed beeld te krijgen?
5
Vergelijk met anderen. Hangt de afstand tot een boek af van de grootte van de druppel?
6
Zou de proef ook lukken met een druppel cola?
7
Waarom lukt deze proef niet met een oogje van 1 cm?
8
Er wordt wel gedacht dat druppels water ervoor zorgen dat het gras in de zomer verbrandt. Wat kun je daarover zeggen na deze proef?
Begrijpen Je hebt vast weleens gezien dat onregelmatig gevormd glas alles vervormt. Je gaat verschillende glasvormen onderzoeken.
5
Proef
Vergelijk een bolle met een holle lens
59
2.4 Lenzen
Een brandglas Een brandglas maakt een verkleind beeld van de zon. Het concentreert het licht van de zon op een klein oppervlak, dat daardoor erg heet wordt. Op een zonnige dag kun je met een brandglas een stuk papier of zelfs droog gras aansteken. Een brandglas is een bolle lens. Het punt waar de lichtstralen van de zon bij elkaar komen is het brandpunt. Je kunt een lens sterker maken door hem boller te maken. Een sterkere lens is in het midden dikker dan een zwakkere.
Een brandglas maakt een klein scherp beeld van de zon.
Het brandpunt van een bolle lens.
De holle lens Een holle lens buigt het licht anders dan een bolle lens. De lichtstralen worden juist uit elkaar gebogen. Door een holle lens zie je alles verkleind. Een holle lens wordt gebruikt om de werking van een bolle lens af te zwakken. Zo krijgen mensen met een te sterke ooglens een bril met holle lenzen.
5
Een holle lens buigt de lichtstralen uit elkaar.
Proef
Een lens maken van een waterkolf Het beeld Een bolle lens maakt een beeld van een voorwerp op een scherm. Denk maar aan de afbeelding van de lamp op je tafel. De fotocamera draait het beeld ook om, maar dat geeft niets. De computer in de camera zet alles in de goede stand.
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: bolle lens, brandpunt, holle lens. Een bolle lens buigt de lichtstralen naar elkaar toe. Als zonlicht op een bolle lens valt, komen de lichtstralen in het brandpunt bij elkaar. Een holle lens buigt de lichtstralen uit elkaar. Een holle lens verzwakt de werking van een bolle lens.
60
2.4 Lenzen
Lees de theorie Een brandglas en De holle lens. 9
Hoe kun je het verschil voelen tussen een holle lens en een bolle lens?
10
Lees de tekst Het objectief van een camera.
Leestekst
Het objectief van een camera Het objectief van een fotocamera bestaat uit een groot aantal lenzen. Die zorgen er samen voor dat al het licht heel precies op dezelfde plaats wordt geconcentreerd. Alleen zo ontstaat er een helder en scherp beeld. In een objectief zitten soms wel vijftien afzonderlijke lenzen. Elke lens heeft wel een kleine fout. Andere lenzen zijn dan nodig om die fout te corrigeren en een zo scherp mogelijk beeld te maken.
In het objectief van een spiegelreflexcamera werken alle lenzen samen.
Waarom zit in het objectief van een fotocamera meer dan één lens?
Lees de theorie Een brandglas. 11
In de afbeelding zie je een beeld van de lamp op de tafel.
Brandglas. Hoe bepaal je het brandpunt van de lens?
12
Waarvan maakt een brandglas een beeld? Een lens. Een lichtstraal. Een oog. De zon.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Het beeld. 61
2.4 Lenzen
13
Wat valt je op als je het beeld bekijkt dat met een bolle lens is gemaakt?
Lees de theorie De holle lens. 14
15
Wat doet een holle lens met licht? Een holle lens buigt de lichtstralen naar elkaar toe. Een holle lens buigt de lichtstralen uit elkaar. Een holle lens zorgt voor een scherp beeld. Een holle lens zorgt voor een vergroot beeld.
○ ○ ○ ○
Waarvoor wordt een holle lens gebruikt?
• • Beheersen Je hebt gezien hoe een lens werkt en dat je er beelden mee kunt maken. Maar er bestaat ook een levende lens! Die zit in je oog. Die lens kan ook van dikte veranderen. Slimmer en sneller dan de modernste camera.
De bolle of positieve lens Een bolle lens wordt ook wel een pluslens of positieve lens genoemd. Deze lens buigt de lichtstralen naar elkaar toe. Evenwijdige lichtstralen, zoals die van de zon, komen samen in het brandpunt van de lens. Een andere naam voor brandpunt is focus. Je geeft het brandpunt aan met de letter F. Een positieve lens kan een beeld vormen.
Sterke en zwakke lenzen Een positieve lens kan dik zijn of dun. Een dikke lens heeft een kortere brandpuntsafstand dan een dunne lens. Een sterke lens wordt bijvoorbeeld in een beamer gebruikt. Op korte afstand van de beamer wordt een groot beeld op de muur geprojecteerd. Bij een projector in een bioscoop is de afstand tot het beeld veel groter. Daarom heeft die projector een zwakkere lens dan de beamer.
Het oog Het oog werkt op dezelfde manier als een netvlies camera. De ooglens maakt een omgekeerd beeld op het netvlies. Soms hebben ook jonge mensen een bril of lenzen nodig. Wie bijziend is, kan alleen dichtbij goed zien. De ooglenzen zijn te sterk, waardoor het beeld vóór Op je netvlies staat het beeld het netvlies valt. Deze ogen worden geholpen ondersteboven. met een bril met holle glazen. Die heet ook wel een minbril. Door een minbril van de juiste sterkte wordt de lichtbundel iets wijder. Het beeld komt dan weer precies op het netvlies terecht. Als iemand verziend is, kan hij in de verte goed zien, maar geen boek lezen. Zijn ooglenzen zijn niet sterk genoeg, waardoor het beeld achter het netvlies valt. Een bril met bolle glazen, een plusbril, helpt hem uit de problemen. Door een plusbril van de juiste sterkte wordt de lichtbundel iets krapper. Ook dan komt het beeld weer precies op het netvlies terecht. Als het oog ouder wordt, verandert ook de lens. Een bril moet daarom steeds een beetje worden aangepast. Vaak krijgt een ouder iemand een leesbril. Die zorgt ervoor dat hij of zij goed kan lezen. Om veraf scherp te zien, kijkt zo iemand vaak over de bril heen. 62
2.4 Lenzen
Vergroting Je hebt al kennisgemaakt met de vergrotingsfactor N, die aangeeft dat een schaduw N maal zo groot is als het voorwerp. Bij lenzen heb je te maken met vergroting of verkleining. Denk maar aan het beeld van een beamer. Het beeldschermpje van een beamer is heel klein, ongeveer 3 bij 4 cm. Om het beeld op een scherm van 3 × 4 meter te projecteren, heb je een vergroting van 100 keer nodig: N = 100. Om zulke sterke vergrotingen te maken, zit er een heel sterke bolle lens in een beamer.
ONTHOUDEN
• • • • • • •
Sleutelbegrippen: brandpunt, oog, bijziend, verziend. Een bolle lens buigt de lichtstralen naar elkaar toe. Je kunt er een beeld mee maken. Een holle lens buigt de lichtstralen uit elkaar. Je kunt er geen beeld mee maken. Hoe dikker de lens, hoe sterker. Het brandpunt ligt dan dichter bij de lens. Met een plusbril corrigeer je te zwakke ooglenzen. Iemand is verziend. Met een minbril corrigeer je te sterke ogen. Deze persoon is bijziend. Toepassingen van lenzen vind je onder andere in een camera, beamer of smartphone.
Lees de theorie De bolle of positieve lens. 16
Met welke letter geef je het brandpunt van een lens aan? Met de letter
.
17
Wat is het brandpunt van een lens?
18
Geef een andere naam voor brandpunt. Noteer de volledige naam.
19
Waarom kan een holle lens geen beeld vormen?
Lees de theorie Het oog. 20
Waarvoor kun je een holle lens gebruiken?
Lees de theorie Sterke en zwakke lenzen. 21
Noem drie apparaten waarin lenzen worden gebruikt.
63
2.4 Lenzen
Lees de theorie De bolle of positieve lens en Sterke en zwakke lenzen. 22
Je ziet een aantal lenzen in de afbeelding. Zet bij elke lens twee woorden: • boven de lens hol of bol • onder de lens zwak of sterk
23
In de afbeelding zie je een lens, een voorwerp en een beeld.
a
Zet de letter V bij het voorwerp.
b
Zet de letter L bij de lens.
c
Zet de letter B bij het beeld. +
A
24
B
Bekijk de afbeelding.
Zet de woorden netvlies en lens op de juiste plaats in de tekening.
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
64
2.5 Spiegelbeelden
2.5 Spiegelbeelden Aan het eind van deze paragraaf kan ik: vertellen wat een spiegelbeeld is; uitleggen hoe lichtstralen weerkaatsen op gladde en ruwe oppervlakken; vertellen wat de dode hoek van een vrachtwagen is; de spiegelwet toepassen.
□ □ □ □
Ontdekken In oorlogsfilms zie je weleens een bemanningslid van een onderzeeër door een periscoop kijken. Met een periscoop ziet hij wat er boven water gebeurt, terwijl hij zelf onder water blijft.
Zo kijkt de bemanning vanuit een onderzeeër.
Dit zie je door een periscoop.
Proef
Een periscoop bouwen Je maakt zelf een periscoop. Je hebt nodig • ruitjespapier met hokjes van 1 × 1 cm • potlood • schaar • dun karton • geodriehoek • plakband • twee spiegeltjes van 4 × 6 cm Dit ga je doen 1 Vraag aan je docent een plaatje van een uitgevouwen periscoop. Teken de periscoop na op ruitjespapier. 2 Knip de periscoop uit. 3 Trek de periscoop over op karton en knip hem uit. 4 De stippellijnen op het plaatje zijn vouwlijnen. Teken de vouwlijnen op het karton. Gebruik daarbij je geodriehoek. 5 Vouw langs alle vouwlijnen naar binnen toe en plak de periscoop met plakband dicht. 6 Plak de spiegeltjes op de schuine uiteinden vast met plakband. De spiegelende vlakken moeten aan de binnenkant zitten.
65
2.5 Spiegelbeelden
1
Waarom moeten de spiegels evenwijdig aan elkaar worden geplaatst?
2
Kun je de periscoop omdraaien, zodat je door het andere uiteinde kijkt? Ja./Nee.
3
Verzin een toepassing voor een periscoop waarmee je achter je kunt kijken.
Begrijpen In een spiegel zie je jezelf in spiegelbeeld. Maar hoe ontstaat dat spiegelbeeld? En waar worden spiegels allemaal voor gebruikt?
Terugkaatsing van lichtstralen Lichtstralen kunnen tegen een spiegel terugkaatsen. Als je in een spiegel kijkt, komen de teruggekaatste lichtstralen in je oog. Je ziet dan je spiegelbeeld. Dit noem je spiegelende terugkaatsing. Het lijkt alsof je spiegelbeeld achter het glas zit. Als je naar de spiegel loopt, komt het spiegelbeeld op je af.
Spiegelende terugkaatsing zie je bij elk glad voorwerp. Bij weerkaatsing tegen een witte muur zie je geen spiegelbeeld. Een ruw voorwerp weerkaatst de lichtstralen naar alle kanten. Dit noem je diffuse terugkaatsing. In de afbeelding zie je hoe een fotograaf met een reectiescherm voor (zon)licht op het model zorgt.
Diffuse terugkaatsing.
66
2.5 Spiegelbeelden
spiegel
De plaats van het spiegelbeeld beeld
5
4
3
2
1
1
2
3
160 20
1
2
2
3
3
4
5
0 14 40
13 0 50
12 0 60
110 70
100 80
90
80 100
70 110
4 14 0 0
30 15 0
0 15 30
1
10 170
6
20 160
7
voorwerp
170 10
Hoe vind je een spiegelbeeld? Leg de geodriehoek onder de spiegel zoals in de afbeelding. Je zoekt het spiegelbeeld van het voorwerp. Meet de afstand van het voorwerp tot de spiegel. Teken een lijn loodrecht naar de spiegel en trek die achter de spiegel even ver door. Je vindt dan het spiegelbeeld van het voorwerp.
60 0 12
50 0 13
Zo vind je het spiegelbeeld.
5
Proef
Hoe werkt diffuse terugkaatsing? De dode hoek Een automobilist ziet in zijn spiegels wat er naast en achter de auto gebeurt. Maar er is een gebied dat hij niet ziet. Dit gebied noem je de dode hoek. In de afbeelding zie je de dode hoek bij een vrachtwagen. De bestuurder ziet fietsers in de dode hoek niet. Blijf dus weg uit de dode hoek! Kijk in de buitenspiegel van de vrachtwagen. Als jij de bestuurder ziet, kan hij jou ook zien. Veel vrachtwagens hebben extra spiegels aan de zijkant. Het zijn bolle spiegels. In een bolle spiegel zie je een groter gebied. Maar een bolle spiegel De dode hoek is rood gekleurd. verkleint en daardoor ziet de chauffeur alles kleiner dan in een vlakke spiegel. Let dus zelf altijd goed op!
5
Proef
Bekijk jezelf in de spiegel In de spiegel zie je jezelf anders dan anderen je zien. Je onderzoekt hoe dat komt.
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: spiegelbeeld, spiegelende terugkaatsing, diffuse terugkaatsing, dode hoek. Als je naar de spiegel toe gaat, komt je spiegelbeeld naar je toe. Een glad oppervlak, zoals een spiegel, geeft spiegelende terugkaatsing. Een ruw oppervlak geeft diffuse terugkaatsing. Er is geen spiegelbeeld. De dode hoek is het gebied, dat een chauffeur in zijn spiegels niet kan zien.
67
6
7
2.5 Spiegelbeelden
Lees de theorie Terugkaatsing van lichtstralen. 4
5
6
7
Lichtstralen die op een witte muur vallen geven: diffuse terugkaatsing. een spiegelbeeld. geen terugkaatsing. spiegelende terugkaatsing.
○ ○ ○ ○
Waar bevindt het spiegelbeeld van een voorwerp zich? In de spiegel. Loodrecht achter de spiegel. Op de plaats van dat voorwerp. Voor de spiegel.
○ ○ ○ ○
Zijn de volgende beweringen waar of niet waar? Bij spiegelende terugkaatsing weerkaatsen de lichtstralen naar alle kanten. Waar. Niet waar. Het spiegelbeeld bevindt zich altijd recht achter het spiegeloppervlak. Waar. Niet waar. Bij een glazen ruit bevindt het spiegelbeeld zich op het glas. Waar. Niet waar. Bij doffe voorwerpen heb je uitsluitend diffuse terugkaatsing. Waar. Niet waar.
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Hoe zie je aan een witte muur dat er licht wordt weerkaatst?
8
Hoe kun je bij een spiegel zien dat er licht wordt weerkaatst?
9
Waarin verschilt het weerkaatsen van lichtstralen tegen een witte muur van het weerkaatsen tegen een spiegel?
68
2.5 Spiegelbeelden
10
Leg met een tekening uit hoe een spiegel de lichtstralen anders weerkaatst dan een muur.
Lees de theorie De dode hoek. 11
Een vrachtwagenchauffeur gebruikt dodehoekspiegels, omdat:
Dodehoekspiegels.
○ deze zijn blikveld vergroten. ○ deze zijn blikveld verkleinen. ○ een klein gebied achter de vrachtwagen dan veiliger wordt. ○ hij daarmee fietsers naast de vrachtwagen groter ziet. 69
2.5 Spiegelbeelden
12
Je fietst achter een langzaam rijdende auto. Hoe weet je zeker dat de bestuurder je heeft gezien in zijn spiegel?
Beheersen Tijdens de les weerspiegel je het zonlicht misschien weleens met het glas van je horloge of een geodriehoek. Hoe weet je docent wie dat doet? Zijn er regels voor het spiegelen van lichtstralen?
De spiegelwet Een glad oppervlak kaatst lichtstralen spiegelend terug. Met een tekening kun je laten zien in welke richting de teruggekaatste lichtstralen gaan. In de volgende vier afbeeldingen zie je hoe je zo’n tekening maakt. invallende lichtstraal
invallende lichtstraal
Afbeelding 1
normaal
Afbeelding 2
In afbeelding 1 zie je een spiegel. Er valt een lichtstraal op de spiegel. Om de teruggekaatste lichtstraal te tekenen ga je als in afbeelding 2 te werk. Op de plek waar de lichtstraal de spiegel raakt, teken je een stippellijn loodrecht op de spiegel. Je noemt deze lijn de normaal. Bij een echte spiegel zie je deze lijn niet. Het is een hulplijn die nodig is om de tekening af te maken. In afbeelding 3 zie je de normaal en de lichtstraal die op de spiegel valt. De hoek tussen de lichtstraal en de normaal is hoek i, de invalshoek. Met je geodriehoek meet je op hoe groot die hoek is. In afbeelding 4 is de teruggekaatste lichtstraal getekend. De hoek tussen de normaal en de teruggekaatste lichtstraal is hoek t: de terugkaatsingshoek. De terugkaatsingshoek is even groot als de invalshoek. Als je de invalshoek opmeet, weet je dus ook hoe groot de terugkaatsingshoek is. Je kunt de teruggekaatste lichtstraal dan ook tekenen. invallende lichtstraal
normaal
invallende lichtstraal
i
normaal
i
Afbeelding 3
teruggekaatste lichtstraal
t
Afbeelding 4
Bij het tekenen van de teruggekaatste lichtstraal gebruik je de spiegelwet. De formule van de spiegelwet is: hoek i ¼ hoek t Je zegt: de invalshoek is even groot als de terugkaatsingshoek.
70
2.5 Spiegelbeelden
Teruggekaatste lichtstralen tekenen In afbeelding 1 en 2 zie je een kaars. Om de teruggekaatste lichtstralen te tekenen, teken je eerst de normalen op beide plekken waar een lichtstraal de spiegel raakt (afbeelding 1). Daarna teken je de teruggekaatste lichtstralen en geef je de invalshoek en de terugkaatsingshoek aan (afbeelding 2). 34o 34o
34o
37o
37o 37o
Afbeelding 1
Afbeelding 2
Een andere methode Er is een gemakkelijker manier om de teruggekaatste lichtstraal te tekenen. Je tekent een denkbeeldige kaars op dezelfde afstand achter de spiegel: het spiegelbeeld. Je vindt de teruggekaatste lichtstraal dan door een lijn te verlengen vanuit deze kaars naar de raakpunten van de straal met de spiegel. Kijk maar naar afbeelding 1 en 2 hieronder.
Afbeelding 1
Afbeelding 2
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: normaal, invalshoek, terugkaatsingshoek, spiegelwet. De normaal is een onzichtbare hulplijn, loodrecht op een spiegel. De invalshoek i is de hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal. De terugkaatsingshoek t is de hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal. De spiegelwet is hoek i = hoek t.
Lees de theorie De spiegelwet. 13
14
Wat is een normaal? Een lichtstraal achter de spiegel. Een hulplijn, loodrecht op een spiegel. Een vlakke spiegel. Het snijpunt van de lichtstralen achter de spiegel.
○ ○ ○ ○
Leg uit waarom een tandarts een spiegeltje moet gebruiken om je tanden en kiezen te bekijken.
71
2.5 Spiegelbeelden
Lees de theorie Teruggekaatste lichtstralen tekenen. 15
In afbeelding zie je een invallende lichtstraal. Teken de teruggekaatste lichtstraal op twee manieren.
Lees de theorie Teruggekaatste lichtstralen tekenen en Een andere methode. 16
In de afbeelding valt een lichtbundel uit een lamp op een spiegel.
a
Maak de volgende tekeningen in het tekenvak hieronder. 1 Teken de plaats van de lamp. 2 Teken het spiegelbeeld van de lamp. 3 Teken de twee teruggekaatste lichtstralen met behulp van het spiegelbeeld. 4 Teken ze ook op de andere manier.
72
2.5 Spiegelbeelden
b
Beschrijf op welke manier je bij 4 de teruggekaatste lichtstralen hebt getekend.
Lees de theorie De spiegelwet. 17
Je staat bij een spiegel in de kamer, maar je ziet jezelf niet. Is er dan sprake van een spiegelbeeld? Leg je antwoord uit.
Lees de theorie Teruggekaatste lichtstralen tekenen. 18
In de spiegel zie je een beeld, waarin links en rechts is verwisseld (je spiegelbeeld). Teken een opstelling waarin je een beeld van jezelf ziet, zoals anderen dat zien. Doe dit door een opstelling met behulp van spiegels te tekenen.
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
73
2.6 Andere straling
2.6 Andere straling Aan het eind van deze paragraaf kan ik: vertellen welke soorten onzichtbare straling bestaan; uitleggen waarvoor de verschillende soorten straling gebruikt worden; beschrijven welke soorten straling gevaarlijk zijn.
□ □ □
Ontdekken Tijdens het sporten loop je weleens een blessure op. Misschien is er iets gebroken. Je huisarts stuurt je dan door naar het ziekenhuis. Daar wordt een röntgenfoto gemaakt.
Opdracht
Bekijk de botjes in je hand Je onderzoekt wat je op een röntgenfoto ziet.
Dit ga je doen Zoek op internet röntgenfoto’s van een hand. Gebruik als zoekwoorden ‘röntgenfoto hand’. 1
Hoe zien botten er op een röntgenfoto uit?
2
Hoeveel botjes zitten er in je vingers en in je duim?
3
Kun je op een röntgenfoto je huid zien? Ja. Nee.
4
5
○ ○
Hoe is de naam röntgenfoto ontstaan?
Wie heeft voor het eerst een röntgenfoto gemaakt?
74
2.6 Andere straling
Begrijpen Je drukt op een knopje van de afstandsbediening en de tv gaat uit. Tovenarij? Nee, onzichtbare straling. Zijn er nog meer soorten onzichtbare straling en wat kun je ermee doen?
Onzichtbaar licht In zonlicht wordt een witte huid langzaam bruin. Dit komt door onzichtbare ultraviolette straling. In een zonnebank zenden speciale tl-balken deze straling uit. De zon produceert verschillende soorten ultraviolette straling. Een van die soorten kan huidkanker veroorzaken. Ultraviolette straling wordt ook gebruikt voor ontsmetting omdat die bacteriën doodt. In zonnestraling zit ook warmtestraling: de onzichtbare infrarode straling. De afstandsbediening van de tv zendt ook infrarode straling uit. Onzichtbaar, maar de tv reageert er wel op.
Zonnebaden kan gevaarlijk zijn.
Röntgenstraling Andere onzichtbare straling is röntgenstraling. Je huid laat röntgenstraling door, maar je botten niet. Dat zie je goed op een röntgenfoto: een foto die met behulp van röntgenstraling is gemaakt. Die is zwart op plaatsen waar veel straling door het lichaam gaat en wit op plaatsen waar de straling wordt tegengehouden. Botten zijn dus wit op een röntgenfoto. Op de röntgenfoto in de afbeelding zie je dat het bot is Het bot is gebroken. gebroken. Röntgenstraling is schadelijk. Je mag dus niet al te veel röntgenfoto’s laten maken.
Radiogolven Ook radiogolven zie je niet, maar je merkt wel of de ontvangst van je radio goed of slecht is. Wifisignalen zijn ook radiogolven. Ze komen niet zo ver, maximaal zo’n 50 meter. Er zijn radiosignalen in de lucht die je in staat stellen met je vriendengroep te bellen. Andere radiogolven zorgen ervoor dat je overal de weg kunt vinden met je smartphone. Ook hier wordt met radiogolven gewerkt.
75
2.6 Andere straling
Magnetronstraling Eten maak je snel warm in een magnetron. De straling blijft in het apparaat. Het metaalrooster in de ruit zorgt ervoor dat er geen straling buiten de magnetron komt. Je kunt schalen van glas, plastic of porselein gebruiken om eten te verwarmen. De straling gaat door de schalen heen, maar ze worden zelf niet warm. In een magnetron kun je snel je eten opwarmen.
Radioactiviteit Een ander soort onzichtbare straling is radioactieve straling. In de natuur komen radioactieve stoffen voor. Die geven deze straling af. Elke dag vangt je lichaam wel een klein beetje radioactieve straling uit de natuur op: achtergrondstraling. Grote hoeveelheden radioactieve straling zijn, net als röntgenstraling, gevaarlijk. Je kunt jezelf tegen die straling beschermen door een loodschort te dragen. Lood houdt veel gevaarlijke straling tegen.
ONTHOUDEN
• • • • • • • •
Sleutelbegrippen: ultraviolette straling, infrarode straling, röntgenstraling, röntgenfoto, radiogolven, radioactieve stoffen. In zonlicht komt ultraviolette en infrarode straling voor. Van ultraviolet licht word je bruin. Infrarode straling is warmtestraling. Artsen gebruiken röntgenstraling om röntgenfoto’s maken. Radiogolven worden gebruikt om berichten door te geven. Radioactieve stoffen geven straling af. De straling van radioactieve stoffen en röntgenstraling is schadelijk. Lood houdt gevaarlijke straling tegen.
Lees de theorie Onzichtbaar licht. 6
Welk soort straling is warmtestraling? Infrarode straling. Rood licht. Ultraviolette straling. Violet licht.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Röntgenstraling.
7
Waarom gebruikt een arts röntgenstraling? Een arts kan er botbreuken mee genezen. Een arts kan met deze straling goed naar de spieren kijken. Een arts kan hiermee zonder te opereren in het lichaam kijken. Röntgenstraling is goed voor het lichaam.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Radiogolven.
8
Noem drie apparaten die met radiogolven werken.
76
2.6 Andere straling
Lees de theorie Magnetronstraling. 9
Welke bewering over de magnetron is juist? In een magnetron worden de wanden en het voedsel heet. In een magnetron worden röntgenstralen gebruikt. In een magnetron wordt alleen het voedsel heet. In een magnetron wordt infrarode straling gebruikt.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Onzichtbaar licht.
10
11
Bewakingscamera’s maken gebruik van: elektrische straling. infrarode straling. ultraviolette straling. zichtbaar licht.
○ ○ ○ ○
Ultraviolette straling is onzichtbaar. Toch zie je de lampen van een zonnebank paars licht geven. Leg uit hoe dit kan.
12
Noem twee apparaten die ultraviolette straling geven.
13
Hoe kun je zonder instrument waarnemen of een voorwerp veel infraroodstraling uitzendt?
14
Leg uit hoe je infraroodcamera's kunt gebruiken bij het isoleren van een gebouw.
Lees de theorie Radioactiviteit. 15
Leg uit waarom achtergrondstraling niet schadelijk is voor je gezondheid.
77
2.6 Andere straling
Beheersen Veel mensen vinden onzichtbare straling eng, omdat je van sommige soorten straling ziek kunt worden. Maar onzichtbare straling kan ook heel nuttig zijn. Sommige straling kan je zelfs beter maken.
Röntgenfoto’s maken De ene stof laat straling gemakkelijker door dan de andere. Dat geldt ook voor je lichaam. Botten houden röntgenstraling tegen. Weefsel en bloed laten de straling juist gemakkelijk door. Daardoor zie je op een röntgenfoto een soort schaduwbeeld. Het is niet gezond als er veel röntgenstraling door je lichaam gaat, want de straling beschadigt je lichaam. Artsen die röntgenfoto’s maken, komen de hele dag met die straling in aanraking. Daarom dragen zij beschermende kleding met lood erin. Lood houdt röntgenstraling tegen. Ook de controle van bagage op luchthavens gebeurt met röntgenstraling. De beveiligers kunnen zo voorwerpen in de bagage herkennen.
De bagage op de luchthaven wordt met straling gecontroleerd.
Opwarmen met de magnetron De microgolven in een magnetron laten de kleinste deeltjes (moleculen) in je eten sneller trillen. Het best gaat dat met waterdeeltjes. Door die snelle beweging ontstaat warmte. Door de microgolven trillen de waterdeeltjes in je chocolademelk sneller en wordt hij warm. De microgolven kunnen jou ook van binnen opwarmen. Dat is niet goed voor je lichaam. Daarom is het belangrijk dat de microgolven in de magnetron blijven. Doordat de magnetron van metaal is en het raampje een metalen gaas heeft, kunnen de microgolven de magnetron niet uit.
Kankercellen bestralen Radioactieve stoffen geven straling af. Die straling kan gevaarlijk, maar ook heel nuttig zijn. Bij kanker groeien er cellen in het lichaam die er niet horen. Radioactieve straling kan zulke cellen vernietigen. Zo’n behandeling noem je bestraling. Gezonde cellen in je lichaam kunnen beter tegen de straling dan de kankercellen. De gezonde cellen herstellen zich weer.
Gevolgen van straling In een kerncentrale wordt elektriciteit opgewekt met behulp van radioactieve stoffen. Door een ongeluk kan er straling vrijkomen. Mensen die in de centrale werken of in de omgeving wonen, krijgen dan in korte tijd veel straling in hun lichaam. Zij krijgen ‘stralingsziekte’. Bij een ongeluk in een kerncentrale kan er zelfs een dodelijke hoeveelheid straling vrijkomen. Met een geigerteller controleert een medewerker van een kerncentrale of het veilig is om een bepaalde ruimte binnen te gaan.
78
Met een geigerteller meet je straling.
2.6 Andere straling
Elektromagnetisch spectrum Het kleurenspectrum ken je al. Hierin zie je alle kleuren van de regenboog. Je kunt dit kleurenspectrum uitbreiden met alle andere soorten straling. Naast het rode licht vind je het onzichtbare infrarode licht. Naast het paarse licht vind je het ultraviolette licht. Je kunt ook alle andere soorten straling een plaatsje geven. Het geheel noem je het elektromagnetisch spectrum. het elektromagnetische stralingsspectrum kosmische straling
gamma straling
röntgen straling
radar
UV
FM radio
AM radio
infrarood
licht = zichtbare straling
Het elektromagnetisch spectrum.
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrippen: microgolven, bestraling, elektromagnetisch spectrum. Sommige stoffen laten meer röntgenstraling door dan andere. Microgolven laten waterdeeltjes trillen. Metaal houdt microgolven tegen. Met straling uit radioactieve stoffen kunnen artsen kankercellen vernietigen. Deze behandeling wordt bestraling genoemd. Alle zichtbare en onzichtbare straling samen noem je het elektromagnetisch spectrum.
Lees de theorie Röntgenfoto's maken. 16
Röntgenstraling wordt onder andere gebruikt om: eten te verwarmen. informatie over te brengen. kanker te genezen. wapens in bagage op te sporen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Opwarmen met de magnetron.
17
Microgolven: kunnen een lucifer laten ontbranden. worden gebruikt om eten te verwarmen. worden niet door metaal tegengehouden. zijn ongevaarlijk voor mensen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Kankercellen bestralen.
18
Radioactieve straling: is altijd dodelijk. kan je ziek maken maar heeft ook veel nuttige toepassingen. veroorzaakt een bruine huid. voel je als warmte.
○ ○ ○ ○
79
2.6 Andere straling
Lees de theorie Radioactiviteit. 19
Wat is achtergrondstraling? Ongewenste gevaarlijke straling. Straling die je ziek maakt. Straling onder de grond. Straling uit de natuur.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Gevolgen van straling.
20
Waarom mag je niet onbeperkt aan straling worden blootgesteld?
21
In sommige beroepen wordt met radioactieve stoffen gewerkt. Waarom werken de werknemers in zo’n fabriek met een geigerteller?
22
In de buurt van een radioactieve bron tikt een geigerteller erg snel. Maar als die bron weg is, hoor je de geigerteller toch nog af en toe een tikje geven. Wat is daarvan de oorzaak?
Lees de theorie Röntgenfoto's maken. 23
Met een röntgenapparaat kun je een mummie onderzoeken. Wat kun je met röntgenstraling zien?
Plusvragen Plusvragen bij deze paragraaf vind je online. 5Plusvragen
Extra oefening Extra oefeningen bij deze paragraaf vind je online. 5Extra oefening
80
2.7 Afsluiten
2.7 Afsluiten Zo onthoud je alles
• • • •
Check bij elke paragraaf of je de leerdoelen die aan het begin staan kunt afvinken. Lukt dat niet, neem dan de stof nog eens door. Dit hoofdstuk bestaat uit vijf paragrafen. Neem de tekening hieronder over. Teken in elk huis van de straat minstens drie kleine dingen, die met dat onderdeel te maken hebben. Je mag daarbij géén woorden gebruiken. In het eerste huis zie je een lamp en een kleurentol als voorbeeld. Je moet er zelf nog één voorwerp bij verzinnen. Schrijf of teken onder het huis de naam van de paragraaf die erbij hoort. De eerste paragraaf is al voorgedaan.
kleuren zien
Verder kijken Hier vind je verdiepende theorie en opdrachten die aansluiten bij dit hoofdstuk. 5Verder kijken
• • • •
Kleurenblindheid Fresnel-lens Zonne-energie met spiegels Kerncentrales
Proeftoets Maak de proeftoets online. 5Proeftoets
81
2.7 Afsluiten
Begrippen KLEUREN ZIEN Begrip
Uitleg
regenboog
In een regenboog zie je de kleuren waaruit wit licht bestaat. Doordat het licht door waterdruppels gaat, zie je de bestanddelen van het zonlicht. In een regenboog zie je rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet.
prisma
Met een prisma of een cd kun je wit licht splitsen in de kleuren van de regenboog.
kleurenspectrum
In een kleurenspectrum zie je de kleuren van de regenboog naast elkaar.
lichtbron
Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft. Bijvoorbeeld: de zon, een lamp of een kaars.
lichtstraal
Een lichtbron straalt lichtstralen in rechte lijnen uit.
primaire kleuren
De primaire kleuren zijn: rood, groen en blauw. Met deze drie hoofdkleuren worden alle andere kleuren gemaakt.
absorptie/ absorberen
Gekleurde voorwerpen weerkaatsen alleen hun eigen kleur. Een blauw voorwerp absorbeert alle kleuren behalve blauw. Dit verschijnsel heet absorptie.
reflectie
Reflectie is een ander woord voor terugkaatsing. Een spiegel reflecteert en een groen voorwerp kaatst alleen het groene licht terug.
LICHT EN SCHADUW Begrip
Uitleg
kernschaduw
Kernschaduw is het gebied waar geen lichtstralen komen.
halfschaduw
Een halfschaduw ontstaat op de plaats waar de ene lichtbron wel maar de andere niet is afgeschermd.
zichtbaar licht
Een lichtstraal is alleen zichtbaar als hij naar je oog wordt weerkaatst.
puntbron
Een puntbron is een heel kleine lichtbron. Bij een puntbron komen alle lichtstralen uit één punt.
divergerende lichtbundel
De lichtstralen in een divergerende lichtbundel gaan uit elkaar.
evenwijdige lichtbundel
De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel blijven op gelijke afstand van elkaar.
convergerende lichtbundel
De lichtstralen in een convergerende lichtbundel gaan naar elkaar toe.
vergrotingsfactor
De vergrotingsfactor geeft aan hoeveel maal een schaduw groter is dan het voorwerp waarvan de schaduw is.
82
2.7 Afsluiten
LENZEN Begrip
Uitleg
bolle lens
Een bolle lens is een doorzichtig stuk glas of plastic. Het is in het midden dikker dan aan de rand. Een bolle lens buigt de lichtstralen naar elkaar toe.
holle lens
Een holle lens buigt de lichtstralen uit elkaar. Een holle lens verzwakt de werking van een bolle lens.
brandpunt
Evenwijdige lichtstralen, zoals van de zon, komen samen in het brandpunt van een lens. Een andere naam voor brandpunt is focus. Je geeft het brandpunt aan met de letter F.
oog
Het oog werkt als een camera. De ooglens maakt een omgekeerd beeld op het netvlies.
bijziend
Wie bijziend is, kan alleen dichtbij goed zien. De ooglenzen zijn dan te sterk. Deze ogen worden geholpen met een bril met holle glazen. Dit heet ook wel een minbril.
verziend
Als iemand verziend is, kan hij in de verte goed zien, maar geen boek lezen. Zijn ooglenzen zijn niet sterk genoeg. Een bril met bolle glazen, een plusbril, helpt hem uit de problemen.
SPIEGELBEELDEN Begrip
Uitleg
spiegelbeeld
Als je in een spiegel kijkt, komen de teruggekaatste lichtstralen in je oog. Je ziet dan een spiegelbeeld.
spiegelende terugkaatsing
Als je in een spiegel kijkt, komen de teruggekaatste lichtstralen in je oog. Je ziet dan je spiegelbeeld. Dit is spiegelende terugkaatsing.
diffuse terugkaatsing
Bij weerkaatsing tegen een witte muur zie je geen beeld. Dit is diffuse terugkaatsing.
dode hoek
Een automobilist ziet in zijn spiegels wat er naast en achter de auto gebeurt. Het gebied dat hij niet ziet, noem je de dode hoek.
normaal
De normaal is een onzichtbare hulplijn loodrecht op een spiegel.
invalshoek
De invalshoek is de hoek tussen een invallende lichtstraal en de normaal.
terugkaatsingshoek
De terugkaatsingshoek is de hoek tussen een teruggekaatste lichtstraal en de normaal.
spiegelwet
De spiegelwet zegt: de invalshoek is even groot als de terugkaatsingshoek. Je kunt ook zeggen: een lichtstraal die op een spiegel valt, kaatst onder dezelfde hoek weer terug.
83
ANDERE STRALING Begrip
Uitleg
ultraviolette straling
Ultraviolette straling is onzichtbare straling in zonnestraling. Je wordt er bruin van.
infrarode straling
Infrarode straling is onzichtbare warmtestraling in zonnestraling Ook de afstandsbediening van de tv zendt infrarode straling uit.
röntgenstraling
Röntgenstraling is onzichtbare straling die wordt gebruikt om röntgenfoto’s te maken. Te veel röntgenstraling is schadelijk.
röntgenfoto
Een röntgenfoto is een foto die met behulp van röntgenstraling is gemaakt. Op een röntgenfoto zijn de botten goed te zien. Dat komt doordat de botten de röntgenstraling tegenhouden.
radiogolven
Radiogolven zijn onzichtbare stralen die gebruikt worden om berichten door te geven zoals bij televisie, telefoons en draadloos internet.
radioactieve stoffen
Radioactieve stoffen geven straling af. Radioactieve straling is onzichtbare straling. Deze is schadelijk maar heeft ook nuttige toepassingen.
microgolven
Microgolven zijn onzichtbare stralen. De microgolven in een magnetron laten de waterdeeltjes sneller trillen. Door die snelle beweging ontstaat warmte.
bestraling
Met radioactieve straling kunnen artsen kankercellen vernietigen. Zo’n behandeling noem je bestraling.
elektromagnetisch spectrum
Het elektromagnetisch spectrum bestaat uit alle zichtbare en onzichtbare straling samen.
84