Overal NaSk 5e ed - Hoofdstuk 2 - Licht oefentoetsen & antwoorden

Een natuurlijk lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft en niet door mensen is gemaakt. Een voorbeeld is de zon. (Paragraaf 2.1)   Met het spectrum bedoelen we de reeks kleuren die we met behulp van een prisma uit een lichtstraal (bijvoorbeeld wit licht uit de zon) zichtbaar kunnen maken. Het spectrum is rood-oranje-geel-groen-blauw-cyaan-violet, oftewel de kleuren van de regenboog. (Paragraaf 2.1 en 2.4)   Met het begrip spectraalkleur bedoelen we licht dat we niet verder op kunnen delen met behulp van een prisma. Wit licht is opgebouwd uit spectraalkleuren. (Paragraaf 2.4)   Onze ogen kunnen een heel klein deel van het electromagnetisch spectrum waarnemen. Dit is het zichtbare licht (en als je het zou meten zijn het de golflengtes tussen de 400 nm en 750 nm). Met je ogen kun je dus maar een heel klein deel van dat spectrum waarnemen; het meeste is onzichtbaar. Ook je Wifi, de magnetron, de radio en je Blutooth maakt gebruik van straling in het electromagnetisch spectrum. (Paragraaf 2.1 en 2.4)   Met het begrip diffuse terugkaatsing bedoelen we dat een lichtstraal door een ruw oppervlak alle richtingen uit weerkaatst wordt. De muur geeft bijvoorbeeld een diffuse terugkaatsing. (Paragraaf 2.2)   Dit zijn de kleuren rood, blauw en groen. (Paragraaf 2.4)   Een lichtstraal is een hoeveelheid licht dat uit een lichtbron komt die zich een bepaalde kant uit beweegt (in een rechte lijn!) (Paragraaf 2.1)    Een lichtbundel is een verzameling lichtstralen, dus licht dat dezelfde kant uit beweegt. (Paragraaf 2.3)   Met direct licht bedoelen we licht dat uit de lichtbron meteen waarneembaar is. Je kunt als voorbeeld naar een lamp kijken: het licht komt uit deze lamp. Dit kun je zien omdat een lamp best fel is. (Paragraaf 2.1)   Met het begrip kernschaduw bedoelen we het donkerste deel van een schaduwbeeld die ontstaat bij twee lichtbronnen: in de kernschaduw komt dus helemaal geen licht. Beide lichtbronnen worden door een voorwerp onderbroken. Bij een halfschaduw zie je dat een van de lichtbronnen nog wel licht geeft en de andere lichtbron door een voorwerp wordt onderbroken. (Paragraaf 2.1)   Met indirect licht bedoelen we dat licht niet direct uit een lichtbron wordt waargenomen, maar door een ander voorwerp wordt weerkaatst. Dit weerkaatsen in alle richtingen uit gaat met name goed met lichtgekleurde of witte ruwe oppervlaktes. (Paragraaf 2.1)   Met het begrip diffuus licht bedoelen we via een half doorlatend materiaal alle richtingen uit wordt verstrooid. Een lampenkap geeft bijvoorbeeld diffuus licht. (Paragraaf 2.2)   De hoek van inval is gelijk aan de hoek van uittreding. (Paragraaf 2.2)   Het spiegelbeeld is virtueel. Het beeld lijkt echt, maar is het niet. Het beeld lijkt achter de spiegel te bestaan, maar als je echt achter de spiegel kijkt, is dit beeld er dus niet. Ditzelfde geldt ook voor je scherm van je laptop, televisie of je telefoon! (Paragraaf 2.2)   Met een convergente lichtbundel bedoelen we dat de lichtstralen naar elkaar toe bewegen. De lichtstralen komen samen in het brandpunt (F). Dit type lichtbundel kom je tegen bij de holle spiegel.  De divergerende lichtbundel kom je tegen bij de bolle spiegel, want daar gaan de lichtstralen uit elkaar. Ook zijn de lichtstralen bij de holle spiegel divergerend NADAT deze langs het brandpunt zijn gekomen; ook hier gaan de lichtstralen weer uit elkaar. (Paragraaf 2.3)   In het boek worden infrarood en ultraviolet genoemd als voorbeeld. (Paragraaf 2.1) Bij een divergerende lichtbundel gaat de lichtbundel uit elkaar en wordt de intensiteit van het licht zwakker. (Paragraaf 2.2) Bij een convergerende lichtbundel gaat de lichtbundel naar elkaar toe en zal de intensiteit van het licht ook toenemen; het licht zal sterker worden. Het licht komt samen in het brandpunt (F). (Paragraaf 2.2) a) Bij reflectie komt licht op een niet-doorlatend oppervlak, en het licht zal door de ruwheid van het oppervlak alle kanten uit verspreid worden. Reflectie is een ander woord voor weerkaatsing. (Paragraaf 2.2) b) Bij verstrooiing gaat licht door een doorschijnend materiaal heen gaan. Door het materiaal zal de richting van het licht veranderen. Een lichtbundel kan op deze manier alle richtingen uit gebogen worden. Dit is het principe van een lampenkap. (Paragraaf 2.2) Een spiegel is een glad en vlak voorwerp waar licht op valt. Vaak zit daar een glimmende onderlaag onder. Door de glimmende onderlaag en het gladde, vlakke oppervlak zal de lichtbundel heel netjes een bepaalde richting op weerkaatsen. Het licht wordt dus gericht weerkaatst. Je kunt een beeld in spiegelbeeld waarnemen: links en rechts zijn omgedraaid in een spiegel. (Paragraaf 2.2) a) De kernschaduw is donkerder dan de halfschaduw. De kernschaduw is een volledige schaduw, de halfschaduw ontstaat omdat minimaal 1 van de meerdere lichtbronnen niet onderbroken wordt. (Paragraaf 2.1) b) Hiervoor heb je minimaal 2 lichtbronnen nodig. Op deze manier kan je een meervoudige schaduw maken. Een meervoudige schaduw bestaat uit een kernschaduw en twee halfschaduwen. Bij een enkelvoudige lichtbron is dit simpelweg niet mogelijk. (Paragraaf 2.1) a) Deze staat onder een hoek van 90 graden op het spiegeloppervlak. Een ander woord voor 90 graden is ook wel haaks. (Paragraaf 2.2) b) De normaal is een denkbeeldige hulplijn die we gebruiken om de hoek van inval te bepalen. De normaal bestaat dus niet echt. (Paragraaf 2.2) c) De hoek van inval is de hoek tussen de normaal en de inkomende lichtstraal. (Paragraaf 2.2) d) De hoek van terugkaatsing is de hoek tussen de normaal en de terugkaatsende lichtstraal. (Paragraaf 2.2) e) $\angle i = \angle t$  a) Dit is de lichtbundel die uit elkaar gaat. Dit is deel 3) van figuur 2.  (Paragraaf 2.3) b) Dit is de lichtbundel die parallel aan de andere lichtbundel loopt. Dit is deel 1) van figuur  2. (Paragraaf 2.3) c) Dit is de lichtbundel die naar elkaar toe loopt. Dit is deel 2) van figuur 2. (Paragraaf 2.3) d) In het snijpunt van beide lichtstralen. (Paragraaf 2.3) LET OP: $\angle i = \angle t$. In dit geval is dit 30 graden. Meet deze hoek met je geodriehoek ten opzichte van de normaal. Geef ook de normaal aan en de richting van de lichtstraal. Werk netjes en teken met potlood en geodriehoek. (Paragraaf 2.2) a) Let op: teken met potlood en een geodriehoek! Teken het schaduwgebied in tussen de lange zijde van de rechthoek en de bodem. dit schaduwgebied moet je arceren. Meet uit de kern van de lamp en de uiterste punt van de rechthoek een lijn. Dit noem je de randstraal.  b) Je hebt één lichtbron. Van een halfschaduw kan dus geen sprake zijn. Er is sprake van een volle schaduw oftewel een kernschaduw. Dit kun je ook zien in de tekening. Er komt namelijk geen licht uit de lamp in het gearceerde gebied. (Paragraaf 2.1) LET OP: ook in dit geval teken je twee randstralen uit het midden van de lamp langs de uiterste punten van het voertuig. De schaduwgebieden arceer je. Maak ook hier gebruik van een geodriehoek en een potlood. Werk netjes! (Paragraaf 2.1) a) LET OP: teken met potlood en met een geodriehoek. Teken uit elke lamp een randstraal uit de langs de uiterste hoeken van de tafel. Arceer in elk richting het schaduwgebied. Als je netjes werkt, zul je een vlak kunnen vinden waar je de kernschaduw vindt, en aan de zijkanten de halfschaduwgebieden. Deze zijn in dit figuur met donkerblauw en lichtblauw aangegeven. b) Er is sprake van zowel een kernschaduw- als twee halfschaduwgebieden. In het veld waar geen licht kan komen, is een kernschaduwgebied te vinden. In de velden waar slecht één van de lichtbronnen wordt geblokkeerd door het voorwerp, is er sprake van een halfschaduwgebied. Je zult in dit figuur, omdat er twee lichtbronnen zijn, ook twee halfschaduwgebieden vinden. Het prisma breekt een lichtstraal in spectraalkleuren. Wit licht zal worden opgebroken in de kleuren van de regenboog (rood-oranje-geel-groen-blauw-cyaan-violet). De rode spectraalkleur staat boven en de violette spectraalkleur onder. Daartussenin vindt je de rest van de kleuren. De volgorde is belangrijk! a) LET OP: $\angle i = \angle t$. In dit geval is dit 25 graden. Meet deze hoek met je geodriehoek ten opzichte van de normaal. Geef ook de normaal aan en de richting van de lichtstraal. Werk netjes en teken met potlood en geodriehoek. (Paragraaf 2.3) b) LET OP: $\angle i = \angle t$. In dit geval is dit 35 graden. Meet deze hoek met je geodriehoek ten opzichte van de normaal. Geef ook de normaal aan en de richting van de lichtstraal. Werk netjes en teken met potlood en geodriehoek. (Paragraaf 2.3) c) De bolle spiegel heeft een divergerende werking. Daarmee kun je een groter gezichtsveld creëeren. het gezichtsveld is het gedeelte van het beeld wat je kunt waarnemen. Omdat in dit geval de lichtstralen uit elkaar gaan, wordt je gezichtsveld vergroot. (Paragraaf 2.3) d) De holle spiegel bundelt licht. Daarom kun je dit type spiegel vinden in koplampen van de auto, maar ook in een zonne-oven. Door het bundelen van het licht wordt de lichtbundel intenser. (Paragraaf 2.3) a) Rood + Blauw = MAGENTA Rood + Groen = GEEL Blauw + Groen = CYAAN Blauw + Groen + Rood = WIT b) Het witte licht bestaat, zoals je ook in opgave 28 hebt gezien, uit alle kleuren van de regenboog. In het filter wordt alle kleuren uit dit witte licht geadsorbeerd. Het rode gedeelte uit dit witte licht wordt door het filter doorgelaten. Je ziet dit licht dus als rood. (Paragraaf 2.4) c) Uit het witte licht worden alle kleuren geadsorbeerd die niet groen zijn of dicht bij de kleur groen liggen. Het groene voorwerp adsorbeert vooral rood, en weerkaatst voornamelijk groen en blauw. (Paragraaf 2.5) d) Door te printen met de kleuren uit de CMYK sleutel (Cyaan, Magenta, Geel en Zwart) kun je via uitdoving alle kleuren samenstellen. Met substractie houd je de intensiteit van de kleuren. De inkt adsorbeert de kleuren, zodat er minder licht reflecteert. De kleuren worden er intenser mee. Met samenstellen van kleuren zoals een scherm dat doet (additie) verlies je ook de intensiteit; de mengkleur wordt juist lichter van kleur. (Paragraaf 2.4) a) Je ziet licht dat op het netvlies van je oog valt. Op het netvlies zitten staafjes en kegeltjes. Deze staafjes en kegeltjes zijn gevoelig voor rood, blauw en groen. Licht dat op deze kegeltjes valt, geeft in deze kegeltjes een signaal. Via de zenuwen wordt dit signaal naar de hersenen gestuurd. De hersenen maken van de signalen een beeld in de juiste kleuren. b) In een rood gekleurd voorwerp kan alleen maar het blauwe licht adsorberen. Je ziet het voorwerp dus als zwart. Het rode voorwerp kan dus geen rode kleur weerkaatsen. (Paragraaf 2.5)