NaSk 1-2 havo Naam Klas
Inhoud Zo werk je met Newton
4
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
6 7 7 11 19 22 27
2 Licht en kleur 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Schaduw 2.4 Spiegelbeelden 2.5 Uv, ir en andere straling 2.6 Afsluiten
30 31 32 40 50 60 66
3 Elektriciteit 3.1 Starten 3.2 Wat kun je doen met elektriciteit? 3.3 Spanningsbronnen 3.4 Elektrische stroom 3.5 Schakelingen en veiligheid 3.6 Afsluiten
70 71 72 81 89 99 107
4 Warmte en temperatuur 4.1 Starten 4.2 Hoe maak je iets warm? 4.3 Verbranding en warmte 4.4 Temperatuur 4.5 Duurzame energie 4.6 Afsluiten
110 111 112 122 133 145 153
3
5 Kracht en beweging 5.1 Starten 5.2 Een wereld vol krachten 5.3 De grootte van krachten 5.4 Snelheid 5.5 Versnellen en vertragen 5.6 Afsluiten
156 157 158 168 181 188 196
6 Geluid 6.1 Starten 6.2 Hoorbare trillingen 6.3 De snelheid van het geluid 6.4 Oor en gehoor 6.5 Afsluiten
200 201 202 215 224 231
7 Stoffen en deeltjes 7.1 Starten 7.2 Gasvormig, vloeibaar en vast 7.3 Zwaar en licht 7.4 Stoffen en stofeigenschappen 7.5 Afsluiten
234 235 236 247 260 271
Illustratieverantwoording
274
2 Licht en kleur 2.1
Starten
2.2
Kleuren zien
2.3
Schaduw
2.4
Spiegelbeelden
2.5
Uv, ir en andere straling
2.6
Afsluiten
30
2.1
2.1
Starten
Starten
Verkennen Je hebt elke dag te maken met licht en kleur. • Je ziet overal kleur. • Je weet hoe je schaduwen kunt maken met je hand voor een lamp. • Je kijkt ’s morgens in de spiegel of je haar goed zit. • Je weet dat je een foto kunt maken met gewoon licht, maar ook met röntgenstraling. Op al die onderwerpen gaat dit hoofdstuk dieper in. Welke kleuren heeft kleding in een bepaalde kleur licht? In welk geval krijg je korte schaduwen, in welk geval lange? Waar bevindt een spiegelbeeld zich: op (voor) de spiegel of erachter? Zijn er nog meer soorten straling dan licht en röntgenstraling? 1
Op welk moment van de dag is je schaduw op de grond het kortst? ◯ ’s Morgens. ◯ Om een uur of één ’s middags. ◯ ’s Avonds. ◯ Je schaduw is altijd even lang.
2
Van welke straling in zonlicht word je bruin? ◯ Ir-straling. ◯ Iv-straling. ◯ Uv-straling. ◯ Wifi-straling.
3
Welke twee uitspraken zijn waar? □ Wit is geen kleur, want het absorbeert alle kleuren. □ Wit is geen kleur, want het kaatst alle kleuren terug naar je oog. □ Zwart is geen kleur, want het absorbeert alle kleuren. □ Zwart is geen kleur, want het kaatst alle kleuren terug naar je oog.
Ambulance.
Op de voorkant van een ambulance zie je soms rare letters staan. 4
Waarom is dat? ◯ Het tegemoetkomend verkeer ziet dan dat er een ambulance aankomt. ◯ Het tegemoetkomend verkeer ziet dan in zijn spiegel dat er een ambulance aankomt. ◯ Het verkeer vóór de ambulance ziet dan, als het achteromkijkt, dat er een ambulance achter hen rijdt. ◯ Het verkeer vóór de ambulance ziet dan in zijn spiegel dat er een ambulance achter hen rijdt.
31
2.2
Kleuren zien De vrouw in de tekening kijkt vanuit haar ooghoek door het raam.
5
Laat zien of de vrouw de kat ziet, door het gebied rechts van het raam te arceren. Ze ziet de kat niet / wel.
De kat verstopt zich.
2.2
Kleuren zien
Ontdekken De rechtbank onderzoekt een beroving op de parkeerplaats van een supermarkt. Er is een verdachte aangehouden, maar die zegt dat hij onschuldig is. Hierna staan de feiten waarover de rechtbank beschikt. Er moet een goede en eerlijke uitspraak komen. Onderzoek alle feiten en trek een conclusie! De verdachte: ‘Het meisje achter de kassa heeft verklaard dat ik in de supermarkt was. Ze heeft mijn gezicht herkend. Dat klopt, ik was in die supermarkt, rond die tijd op die avond. Zij zegt dat ik een donkerblauw shirt aanhad. Ook dat klopt, ik had die avond mijn donkerblauwe Che Guevara-shirt aan.’ De advocaat: ‘Het slachtoffer heeft het gezicht van de dader niet goed gezien. Het was buiten schemerig en de dader had een sjaal voor zijn mond.’ Het slachtoffer: ‘De dader had een zwart shirt zonder opdruk aan.’ De aanklager: ‘De verdachte moet de dader zijn, want de beroving gebeurde vlak nadat hij de supermarkt uit ging. Ook voldoet hij aan de beschrijving van het slachtoffer.’ De advocaat: ‘Dat is onzin! Het slachtoffer beschrijft een heel ander shirt dan het shirt dat mijn cliënt aanhad. Ik vraag vrijspraak.’ De aanklager: ‘Op die parkeerplaats staan oranje lampen. Je ziet de kleuren dan anders dan overdag. Daardoor heeft het slachtoffer kleuren anders gezien dan ze in het echt zijn.’ Ga op de stoel van de rechter zitten en onderzoek wie er gelijk heeft. Het onderzoek richt zich op het shirt van de verdachte. Er moeten twee vragen worden beantwoord: • Kunnen kleuren in het oranje licht van de straatlantaarns er anders uitzien dan overdag? • Kan het donkerblauwe Che Guevara-shirt van de verdachte er in het oranje licht helemaal zwart uitzien?
32
2.2 1
Kleuren zien
Bewijst de foto van de verlichte straat dat de aanklager gelijk heeft?
Proef
Onderzoek het licht De rechter vindt dat de aanklager met betere bewijzen moet komen. Er zijn meer foto’s nodig. In deze proef ga je foto’s maken in het oranje licht van een straatlantaarn.
Zoek voor je onderzoek een lantaarn die deze kleur licht geeft.
Je hebt nodig: • je telefoon om foto’s te maken • dit boek met de foto van het shirt van de verdachte • zo mogelijk een eigen (donker)blauw shirt met zwarte opdruk • een plek waar oranje straatlantaarns de enige lichtbronnen zijn (of een natriumlamp op school) Dit ga je doen a Zorg dat het plaatje goed wordt verlicht door de straatlantaarn/natriumlamp. b Neem foto’s. c Druk de foto’s op een kleurenprinter af. d Bekijk de foto’s bij daglicht. 2
Waarom mag je de foto’s niet met flitslicht maken?
3
Hoe ziet het shirt van de verdachte er op jouw foto’s uit?
4
Schrijf in drie regels op wat volgens jou de uitspraak van de rechter moet zijn. De foto’s van de aanklager bewijzen
33
2.2
Kleuren zien
Begrijpen Onder een oranje natriumlamp zie je geen verschillen tussen kleuren. Een blauw of rood shirt lijkt dan zwart. In wit licht zie je wel alle kleuren. Hoe komt dat? En waardoor zien de kleuren van kleding er in de winkel anders uit dan buiten?
In een regenboog zie je alle kleuren van het witte zonlicht.
Proef
Lichtbronnen bekijken Elke lichtbron geeft een ander spectrum. Spectra kun je bekijken met een apparaatje, een zogenoemde spectroscoop. Het kan ook met een cd of dvd.
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
Spectrum.
De kleuren van de regenboog De kleuren van de regenboog ontstaan doordat regendruppels het zonlicht in verschillende kleuren splitsen. Van buiten naar binnen zie je rood, oranje, geel, groen, blauw en violet. In de afbeelding zie je die kleuren naast elkaar. Zo’n kleurenband noem je een kleurenspectrum. Als je goed kijkt, zie je bijvoorbeeld tussen blauw en groen nog meer kleuren. Maar er ontbreken ook kleuren, zoals bruin en grijs. Om die kleuren te krijgen, moet je kleuren uit het spectrum mengen. Als je alle kleuren van de regenboog mengt, krijg je weer wit licht.
Dit kleurenspectrum bevat veel, maar niet alle kleuren.
Op een cd of dvd zie je het kleurenspectrum.
Lichtbronnen De zon, een lamp en een kaars geven zelf licht. Je noemt ze lichtbronnen. De kleurensamenstelling van het licht is bij elke lichtbron anders. Een kaars geeft vooral geel en oranje licht. Als een lichtbron veel blauw licht geeft, is het licht koud. Echt wit licht krijg je uitsluitend als alle kleuren uit het spectrum even sterk zijn. De rode, oranje en groene ledlampen in verkeerslichten zenden elk maar één kleur licht uit.
34
2.2
Kleuren zien
Gekleurde voorwerpen Je ziet zonder lamp in een onderaardse kelder helemaal niets. De muren en de voorwerpen in de kelder geven zelf geen licht. Je kunt deze voorwerpen alleen zien als ze het licht van een lamp weerkaatsen. Op de foto zie je een wit en blauw geschilderd gebouw. Het witte deel weerkaatst alle kleuren van het zonlicht. Het blauwe deel van het gebouw weerkaatst uitsluitend de blauwe kleur uit het zonlicht. De andere kleuren worden dus niet weerkaatst. Dat noem je absorberen. Het rode, oranje, gele en groene licht van de zon wordt dus door de blauwe verf geabsorbeerd. Een voorwerp dat alle kleuren absorbeert, kaatst niets terug. Je ziet het voorwerp dan zwart.
Wit en blauw geschilderd gebouw.
ONTHOUDEN
• • • • • • • • •
Sleutelbegrippen: regenboog, kleurenspectrum, wit licht, lichtbron, weerkaatsen, absorberen. Een regenboog ontstaat als regendruppels wit zonlicht in kleuren splitsen. Alle kleuren van de regenboog vormen een kleurenspectrum. Mengen van kleuren uit het spectrum geeft kleuren die zelf niet in het spectrum voorkomen. Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft. Je ziet voorwerpen die zelf geen licht geven, als ze licht weerkaatsen. Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren en absorbeert niets. Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en weerkaatst niets. Een gekleurd voorwerp weerkaatst alleen zijn eigen kleur en absorbeert alle andere kleuren.
Deze vragen horen bij de theorie De kleuren van de regenboog, Lichtbronnen en Gekleurde voorwerpen. 5
Als je alle kleuren van de regenboog mengt, krijg je: ◯ paars licht. ◯ rood licht. ◯ wit licht. ◯ zeven kleuren. De zon beschijnt een rood voorwerp.
6
Wat doet dit voorwerp met het blauwe licht uit het zonlicht? ◯ Het absorbeert het licht. ◯ Het splitst het licht in kleuren. ◯ Het weerkaatst het licht. ◯ Het zet het licht om in wit licht.
7
Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. a De regenboog bestaat uit zes kleuren. b Een rood voorwerp absorbeert rood licht. c Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren licht. d In de regenboog zie je alle bekende kleuren.
35
Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar.
2.2 8
9
Kleuren zien Vul in: absorbeert – weerkaatst. a Een gele kleur
alle kleuren behalve geel.
b Een gele kleur
geel en absorbeert alle andere kleuren.
Leg uit waarom de kleur bruin niet voorkomt in de regenboog.
10 Welke bewering is waar? ◯ De maan is een lichtbron, de zon niet. ◯ De zon en de maan zijn beide lichtbronnen. ◯ De zon en de maan zijn beide geen lichtbronnen. ◯ De zon is een lichtbron, de maan niet. 11
Een regenboog ontstaat als regendruppels: ◯ alle kleuren licht uitstralen. ◯ alle kleuren zonlicht absorberen. ◯ wit zonlicht absorberen. ◯ wit zonlicht in kleuren splitsen.
12
Waarom moet je als je kleding koopt die zo dicht mogelijk bij het raam bekijken?
In een helemaal donkere kamer zie je een stoel niet staan. 13
Dit komt doordat: ◯ je voorwerpen die zelf geen licht geven, pas ziet als ze licht weerkaatsen. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht absorberen. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht splitsen in alle kleuren zodat ze donker of zwart lijken. ◯ voorwerpen in een helemaal donkere kamer al het licht weerkaatsen.
14 Maak de juiste combinaties. A alle kleuren van de regenboog samen
1
een grijze of bruine kleur
B kleuren die niet in het zichtbare spectrum voorkomen
2 geven kleuren die niet in het spectrum voorkomen
C kleuren van het spectrum
3 kleurenspectrum
D mengen van kleuren uit het spectrum
4 rood, oranje, geel, groen, blauw, violet
De juiste combinaties zijn: Je loopt met een vriend in een helemaal donkere kelder. Je draagt een gele trui. 15
Welke kleur zal je vriend zien als hij naar de trui kijkt?
36
2.2
Kleuren zien
Beheersen Je ziet onder een oranje natriumlamp geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto weerkaatst uitsluitend blauw licht. Alle andere kleuren worden geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst: je ziet de auto zwart.
Proef
Lichtbundels mengen Met verschillende kleuren lichtbundels kun je kleuren mengen. In deze proef onderzoek je welke kleuren dan ontstaan.
Primaire en secundaire kleuren Een televisie werkt met de kleuren rood, blauw en groen. Deze kleuren noem je de primaire kleuren. Het oog is het gevoeligst voor primaire kleuren. Wit krijg je door deze drie kleuren te mengen, zoals je in de figuur kunt zien. Je kunt ook twee kleuren mengen. Zo is geel de mengkleur van rood en groen. Er zijn twee andere mengkleuren: lichtblauw (andere naam: cyaan) is de mengkleur van blauw en groen; zuurstokroze (andere naam: magenta) is de mengkleur van rood en blauw. De mengkleur van twee primaire kleuren noem je een secundaire kleur.
schaduw groene lamp 2 1
schaduw rode lamp
3
4 7 6 5
schaduw blauwe lamp
Het mengen van primaire kleuren licht.
Onder een gekleurde lamp Je ziet onder een oranje natriumlamp geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Een blauwe auto weerkaatst uitsluitend blauw licht; alle andere kleuren worden geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst: je ziet de auto zwart. Hoe je kleuren ziet, hangt dus af van de kleur van het gebruikte licht. Als je wilt voorspellen welke kleur een voorwerp in een lamp heeft, moet je weten welke kleuren de lamp uitzendt. Dan weet je ook welke kleuren door het voorwerp worden weerkaatst.
Welke kleuren krijgt de Nederlandse vlag bij rood licht? Om deze vraag te beantwoorden moet je weten: • uit welke kleuren het licht bestaat; • welke kleuren door elke baan in de vlag worden weerkaatst. Rood licht bestaat uit één kleur: rood. De rode en de witte baan weerkaatsen beide rood licht. Je ziet één brede rode baan. De blauwe baan weerkaatst uitsluitend blauw en absorbeert alle andere kleuren, dus ook rood. Je ziet deze baan zwart. De Nederlandse vlag zie je in rood licht dus als ‘rood, rood, zwart’.
37
De Nederlandse vlag.
2.2
Kleuren zien
Proef
Kleuren zien bij natriumlicht Voor straatverlichting worden vaak natriumlampen gebruikt. Ze hebben een feloranje kleur. In deze proef ga je een onderzoek doen met natriumlicht.
De kleurenschijf.
Natriumlicht.
ONTHOUDEN
• • • • • • •
Sleutelbegrippen: primaire kleuren, secundaire kleuren. De primaire kleuren zijn rood, groen en blauw. Bij mengen van twee primaire kleuren ontstaan de secundaire kleuren magenta, geel of cyaan. De drie primaire kleuren samen geven wit licht. Hoe je een voorwerp ziet, hangt af van de kleur van het voorwerp én van de kleur van het gebruikte licht. Een voorwerp kan alleen zijn eigen kleur weerkaatsen. Als de eigen kleur van het voorwerp niet aanwezig is in het licht dat erop valt, zie je het voorwerp zwart, ongeacht zijn eigen kleur.
Deze vragen horen bij de theorie Primaire en secundaire kleuren en Onder een gekleurde lamp. Sacha heeft een rood jurkje aan. 16 Welke kleur heeft dit jurkje in de blauwe lampen van een disco? ◯ Blauw. ◯ Paars. ◯ Wit. ◯ Zwart. 17
Welke kleur(en) licht worden in de disco door Sacha’s jurkje geabsorbeerd? ◯ Alle kleuren behalve rood. ◯ Blauw. ◯ Rood. ◯ Zwart.
18 Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. a In wit licht zie je een zwarte auto als wit. b Onder een blauwe lamp zie je een rood voorwerp als paars. c Onder een gekleurde lamp kunnen gekleurde voorwerpen zwart lijken. d Onder een rode lamp zie je voorwerpen rood of zwart. Langs snelwegen branden vaak natriumlampen. 19 Waarom worden die lampen niet in klaslokalen gebruikt?
38
Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar.
2.2
Kleuren zien
In de tabel zie je drie voetbalshirts. 20 Welke kleur hebben ze met een blauwe en met een gele lamp? Je mag de volgende woorden (meerdere keren) gebruiken. Sommige woorden hoef je niet te gebruiken. blauw – blijft – geel – rood – wit – wordt – zwart SHIRT
MET EEN BLAUWE LAMP
MET EEN GELE LAMP
Wat blauw is,
Wat blauw is,
Wat rood is,
Wat rood is,
Shirt FC Barcelona.
Wat rood is,
Wat rood is,
Wat wit is,
Wat wit is,
Shirt Bayern München.
Wat blauw is,
Wat blauw is,
Wat zwart is,
Wat zwart is,
Shirt Inter Milan. 21
Welke kleur licht krijg je als je rood, blauw en groen licht mengt? ◯ Paars. ◯ Wit. ◯ Zuurstokroze. ◯ Zwart.
22 Hoe noem je de kleuren rood, blauw en groen? ◯ Het spectrum. ◯ Magenta. ◯ Primaire kleuren. ◯ Secundaire kleuren. Iemand met rood haar staat in het licht van een blauwe spot. 23 Leg uit waardoor zijn haar er zwart uitziet.
Verdiepen Verdiepende theorie en vragen bij deze paragraaf vind je online.
39
2.3
Schaduw
2.3
Schaduw
Ontdekken Zonlicht in de tuin en op je huis is belangrijk. In de zomer wil je graag in het zonnetje barbecueën. Veel tuinplanten en bloemen vragen om een zonnige plek. Wie zonnepanelen op zijn dak wil leggen, moet goed weten hoeveel zonlicht er op zijn dak valt. Maar misschien willen de buren hun huis wel verhogen. Of de gemeente wil hoogbouw vlak bij je huis neerzetten. Hoe vallen schaduwen dan?
Hoge gebouwen kunnen flinke schaduwen geven.
1
Op welk moment van de dag zijn schaduwen van gebouwen het kleinst?
2
Zoek op internet op. a Op welk tijdstip (ongeveer) is de stand van de zon het hoogst in de zomer? b Op welk tijdstip (ongeveer) is de stand van de zon het hoogst in de winter?
3
Op welke tijdstippen zijn schaduwen het langst?
Proef
Schaduw op je huis Met de app ‘zonnegrens’ kun je voor je eigen huis voor elke dag van het jaar en elk tijdstip van de dag de bezonning van je tuin en dak controleren. In dit proef ga je dat doen.
Zon en schaduw op elk moment van de dag.
40
2.3
Schaduw
Je hebt nodig: • internet Dit ga je doen a Ga naar de site https://huizenbalie.nl/zon-schaduw-woning/. b Geef je eigen woonplaats en adres in. c Stel met de schuifjes de datum en het tijdstip van de dag in. 4
Controleer of jullie huis in de zomer én de winter geschikt is om energie op te wekken met zonnepanelen. In de zomer In de winter
5
Als je huis een tuin heeft: controleer of je in de zomer in je tuin bloemen kunt zetten die veel zonlicht nodig hebben.
Begrijpen Hoe komt het dat een schaduw niet altijd hetzelfde is? Soms zie je helemaal niets in een schaduw en soms nog wel. Licht gaat vaak alle kanten op, maar je ziet ook wel lichtbundels die in één punt samenkomen. En hoe zit het met het licht van de zon?
Lichtstralen Je ziet een lichtstraal pas als de straal ergens tegenaan komt, zoals rookdeeltjes in een zaal vol rook. Je ziet daar dat lichtstralen langs rechte lijnen gaan.
Rook maakt lichtstralen zichtbaar.
Soorten lichtbundels
A
Bij één kleine lamp in een donkere ruimte lijkt alle licht uit één punt te komen. Je noemt dat een puntbron. De lichtstralen uit een puntbron gaan uit elkaar. Dat noem je een divergente lichtbundel. De lichtstralen die uit een laser komen, gaan niet uit elkaar. Dat noem je een evenwijdige lichtbundel. De lichtstralen van de zon vormen ook evenwijdige lichtbundels. Een bundel waarvan de lichtstralen naar elkaar toe lopen, noem je een convergente lichtbundel.
41
B
C
a Evenwijdige lichtbundel. b Divergente lichtbundel. c Convergente lichtbundel.
2.3
Schaduw
Schaduw Op de foto is geen sprake van rook of mist. Daardoor zie je de lichtstralen van de zon niet. Wel zie je schaduwen. Die ontstaan doordat de kamelen en hun berijders het zonlicht tegenhouden. Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen.
Randstralen Een lamp zendt licht uit naar alle kanten. Bij het tekenen van een schaduw op een scherm teken je niet al die lichtstralen, maar maak je gebruik van randstralen. Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan.
voorwerp randstraal
muur
Randstralen.
Halfschaduw en kernschaduw Door de vier lichtmasten heeft de speler op de foto vier schaduwen. Dit zijn geen echte schaduwen, want ze zijn niet erg donker. De schaduw die één lichtmast geeft, wordt namelijk beschenen door de drie andere lichtmasten. Een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen, noem je een halfschaduw. Je krijgt pas een echt donkere schaduw als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt. Zo’n donkere schaduw noem je de kernschaduw. In de figuren zie je hoe schaduwen ontstaan. Je ziet de kernschaduw midden onder de tafel. Bij een uitgebreide lichtbron zoals een tl-buis, zie je een kernschaduw en een halfschaduw. lampen lamp
voorwerp
voorwerp
halfschaduw
schaduw tafelblad
Vier lichtmasten zorgen voor vier
Ontstaan van schaduw.
halfschaduwen.
kernschaduw
Ontstaan van halfschaduw en kernschaduw.
42
tafelblad
2.3
Schaduw
Proef
Halfschaduw en kernschaduw In deze proef onderzoek je halfschaduwen en kernschaduwen. Deze proef doe je met z’n tweeën.
ONTHOUDEN
• • • • • • • • • •
Sleutelbegrippen: lichtstraal, puntbron, divergente lichtbundel, evenwijdige lichtbundel, convergente lichtbundel, schaduw, randstralen, halfschaduw, kernschaduw. Lichtstralen zijn pas zichtbaar als ze worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen. Een halfschaduw is een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen. Als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt, krijg je een kernschaduw. Een puntbron is een kleine lichtbron. De lichtstralen in een divergente lichtbundel gaan uit elkaar. De lichtstralen in een convergente lichtbundel gaan naar elkaar toe. De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel lopen evenwijdig. Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan.
Deze vragen horen bij de theorie Lichtstralen, Soorten lichtbundels, Schaduw en Halfschaduw en kernschaduw. 6
Lichtstralen gaan: ◯ alle kanten op. ◯ alleen door rook. ◯ altijd rechtdoor. ◯ langs rechte lijnen.
7
Schaduw krijg je op een plaats: ◯ waar de zon niet schijnt. ◯ waar een deel van het licht wordt tegengehouden. ◯ waar geen licht is. ◯ waar lichtstralen niet komen.
8
Een schaduw is nooit kleiner dan een voorwerp, omdat: ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd convergent is. ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd divergent is. ◯ een lichtbundel uit een lamp altijd evenwijdig is. ◯ schaduwen altijd evenwijdig zijn. 43
2.3 9
Schaduw Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. a Bij een divergente lichtbundel is de schaduw even groot als het voorwerp. b Bij een divergente lichtbundel komen alle lichtstralen uit één punt. c Bij een evenwijdige lichtbundel is de schaduw even groot als het voorwerp. d Lichtstralen kun je nooit zien. In de tekening zie je twee lampen, een voorwerp en een muur.
10 a Geef met randstralen aan waar de schaduwen op de muur komen. b Geef met de letter K aan, waar kernschaduw is. c Teken de schaduw van beide lampen op de muur.
voorwerp
muur
In de tekening zie je drie gekleurde lampen, een voorwerp en een muur. 11
a b • •
Teken de randstralen van de drie lampen naar de muur. Op de muur zijn allerlei kleuren te zien. Geef met een Z aan waar de muur zwart is. Geef met een W aan waar de muur wit is.
rode lamp
groene lamp
blauwe lamp
voorwerp
muur
44
Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar. Waar. / Niet waar.
2.3 12
Schaduw
Maak de juiste combinaties. A De lichtstralen in een convergente lichtbundel
1
lopen evenwijdig.
B De lichtstralen in een divergente lichtbundel
2 gaan uit elkaar.
C De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel
3 gaan naar elkaar toe.
De juiste combinaties zijn: 13
Een kleine lichtbron noem je een: ◯ convergente lichtbron. ◯ divergente lichtbron. ◯ kernbron. ◯ puntbron.
14 Welke bewering is waar? ◯ Een halfschaduw wordt niet door twee maar door één lamp beschenen. ◯ Een schaduw die licht krijgt van andere lichtbronnen, noem je een halfschaduw. ◯ Een voorwerp dat alleen aan de voorkant wordt beschenen, heeft een halfschaduw. ◯ Een voorwerp dat half in het licht en half in het donker ligt, noem je een voorwerp in halfschaduw. 15
Een kernschaduw ontstaat: ◯ als een voorwerp alleen in het midden wordt beschenen door een lamp. ◯ als een voorwerp maar van één lamp licht krijgt. ◯ als het belichte voorwerp alleen aan de voorkant wordt beschenen. ◯ als het belichte voorwerp het licht van alle lampen afschermt. Sommige planten mogen alleen in de halfschaduw staan.
16 Waarom is dat nodig? ◯ De bladeren krijgen dan aan de bovenkant licht, maar aan de onderkant heb je dan kernschaduw. ◯ Ze staan dan in de schaduw van andere planten maar krijgen nog wel licht. ◯ Ze staan dan ’s nachts in het donker en overdag in de zon. ◯ Ze staan dan voor de helft in de zon en de helft in de schaduw. In de figuur zie je een groene kerstboom en de grijze schaduw van de boom die wordt veroorzaakt door een lichtbundel. 17
Geef in de tekening met behulp van randstralen aan waar de lamp staat.
Beheersen Waarvan is het afhankelijk of schaduwen groot of klein zijn? Maakt het wat uit hoe groot een voorwerp is en hoe ver het van de lamp afstaat? Kun je uitrekenen hoeveel keer groter of kleiner een schaduw is?
45
2.3
Schaduw
Grote en kleine schaduwen Als de zon laag aan de hemel staat, krijg je heel lange schaduwen (zie de foto). Bij een hoogstaande zon is de schaduw erg kort.
Een laagstaande zon geeft lange schaduwen.
In de tekening zie je hoe de schaduwgrootte afhangt van de zonnestand. De zon staat in Nederland nooit loodrecht boven je en daarom is de schaduwgrootte hier meestal groter dan in de tropen. In tropische landen staat de zon weleens recht boven je. Dan is de schaduw erg klein.
Schaduw bij hoge zonnestand.
Schaduw bij lage zonnestand.
Rekenen met schaduwen De grootte van de pop en van de schaduw van de pop in de figuur kun je meten. Dan zie je dat de schaduw 2,5× zo groot is als de pop. Die 2,5 noem je de vergrotingsfactor. Die factor volgt ook uit de in de tekening aangegeven afstanden. In de tekening staat het scherm namelijk 2,5× zo ver van de lamp als de pop. De vergroting is 2,5.
Vergrotingsfactor Bij schaduwvorming geldt: lengte schaduw = N × lengte voorwerp Ook geldt: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp
N is de vergrotingsfactor. Alle lengtes moet je in dezelfde eenheid meten; vaak is de eenheid centimeter handig.
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.
46