Licht en kleur: Uitleg & Oefenen

Licht is overal om ons heen en maakt het mogelijk dat we de wereld kunnen zien. Maar waar komt dat licht eigenlijk vandaan en hoe bepalen lichtgolven de kleuren die we waarnemen? In dit artikel leer je het verschil tussen natuurlijke en kunstmatige lichtbronnen. Daarnaast duiken we in het kleurenspectrum om te begrijpen waarom een appel rood is en een plant groen. Tot slot ontdek je hoe lichtstralen zich voortbewegen, hoe schaduwen ontstaan en wat het verschil is tussen spiegelende en diffuse reflectie.

Verschillende Soorten Lichtbronnen

Lichtbronnen zijn overal om ons heen, van de zon tot gloeilampen. Ze kunnen natuurlijk of kunstmatig zijn en hebben elk hun eigen kenmerken.

Natuurlijke lichtbronnen zijn bronnen die zonder menselijke invloed licht produceren, zoals:

• de zon
• sterren
• vuur
• bliksem

De zon en sterren produceren licht door kernfusie: waterstof wordt omgezet in helium, waarbij veel energie vrijkomt in de vorm van licht en warmte.

Kunstmatige lichtbronnen zijn door mensen gemaakte lichtbronnen, zoals:

• Gloeilampen → een draad wordt verhit totdat deze licht uitstraalt
• LED-lampen → licht ontstaat door elektronen die door een halfgeleider bewegen
• Fluorescerende lampen → elektriciteit wekt UV-licht op dat wordt omgezet in zichtbaar licht

Niet alle voorwerpen zijn lichtbronnen. Voorwerpen die zelf geen licht uitzenden, maar licht weerkaatsen, noemen we reflectoren, zoals:

• de maan
• spiegels
• zand

Oefenopgave

Geef voor de onderstaande situaties aan of het een natuurlijke lichtbron, een kunstmatige lichtbron of een reflector is.

1. Je docent gebruikt een laserpen tijdens een presentatie om iets aan te wijzen.
2. Het witte zand op het strand licht fel op in de zon.
3. Een gloeiworm licht op in het donker.
4. Een bliksemschicht verlicht de lucht tijdens een onweersbui.

Uitwerking

1. Het licht uit de laser ontstaat door technologie → kunstmatige lichtbron.
2. Het witte zand weerkaatst het licht van de zon → reflector.
3. De gloeiworm geeft uit zichzelf licht → natuurlijke lichtbron.
4. De bliksem ontstaat in de natuur → natuurlijke lichtbron.

Kleurenspectrum en Zichtbaarheid

Het kleurenspectrum is de reeks kleuren die we kunnen zien in het zichtbare licht. Dit loopt van violet (kortste golflengte) tot rood (langste golflengte) en bevat alle kleuren van de regenboog.

Het kleurenspectrum van het zichtbare licht.

Wit licht (zoals zonlicht) bestaat uit alle kleuren samen. Als dit licht door een prisma of regendruppels gaat, wordt het gesplitst → dit veroorzaakt een regenboog.

Objecten hebben een kleur doordat ze sommige lichtgolven absorberen en andere reflecteren:

• Een rode appel absorbeert alle kleuren behalve rood; dat wordt teruggekaatst naar ons oog.
• Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren.
• Een zwart voorwerp absorbeert bijna al het licht.

Oefenopgave

In een klaslokaal staan een groene plant en een blauwe kast.

1. Geef aan welke kleur of kleuren de plant absorbeert.
2. Geef aan welke kleur of kleuren de kast reflecteert.
3. Waarom voelt een zwart t-shirt warmer aan in de zon dan een wit t-shirt?

Uitwerking

1. De plant is groen, deze reflecteert groen en absorbeert alle andere kleuren.
2. De kast is blauw, het reflecteert blauw en absorbeert alle andere kleuren.
3. - Een zwart t-shirt absorbeert bijna al het licht. Hierdoor warmt het op.
   - Een wit t-shirt reflecteert het meeste licht. Het warmt dus minder op.

Lichtstralen en Reflectie

Licht beweegt altijd in rechte lijnen, maar kan van richting veranderen door reflectie of breking. Dit verklaart veel verschijnselen die we dagelijks zien, zoals spiegelbeelden en schaduwen.

Lichtstralen

Met lichtstralen kun je de richting van licht weergeven:

• Convergerend licht → stralen komen samen in één punt (bijvoorbeeld door een bolle lens).
• Divergerend licht → stralen gaan uit elkaar (bijvoorbeeld bij een puntbron of holle lens).

Oefenopgave

Wanneer je een vergrootglas in de zon houdt, dan zie je een fel puntje verschijnen.
Werkt een vergrootglas convergerend of divergerend?

Uitwerking

Het licht van de zon wordt door het vergrootglas samengebracht naar één punt. 
Het vergrootglas werkt convergerend.

Schaduwen

Schaduwen ontstaan wanneer een voorwerp het licht tegenhoudt. De vorm en grootte van de schaduw hangen af van de lichtbron en de positie van het object.

• Kernschaduw: het donkere deel waar geen licht komt.
• Halfschaduw: het lichtere deel waar het licht slechts gedeeltelijk doordringt.