Issuu

1-2 VWO

Proefhoofdst uk

1-2 VWO Naam Klas

Proefhoofdstuk Newton VWO OMSLAG.indd 2

3/04/19 08:36

ONDERBOUW

1-2

VWO

Licht en straling Hoi! Welkom in het proefexemplaar van Newton leerjaar 1-2 vwo. Leuk dat je interesse hebt in ons product. Met Newton bieden we jou het aankomend schooljaar een volledig dekkende methode voor de onderbouw havo-vwo en het vmbo. Vanaf 2019-2020 zijn zowel de boeken als het volledige digitale materiaal voor leerjaar 1-2 beschikbaar. In onze samenwerking met het digitaal platform Learnbeat hebben we een blended methode ontwikkeld. De basis kun je terugvinden in het boek. Werk je liever volledig digitaal? Dan kan dat natuurlijk ook! Wil je daarnaast ook graag differentiĂŤren en je leerlingen adaptief laten werken, dan kan dit allemaal in Learnbeat. Voor een voorproefje van het digitale lesmateriaal ga je naar: http://bit.ly/lb-newton of scan de QR code. De opbouw van de methode heeft een herkenbaar ritme, de leerlingen starten iedere paragraaf met Ontdekken. Dit is een eerste verkenning van het onderwerp. Daaropvolgend komt Begrijpen, aan de hand van concrete voorbeelden uit het dagelijks leven leer je de onderwerpen in de paragraaf begrijpen. In Beheersen volgen toepassing en inzicht. De praktische voorbeelden worden gekoppeld aan de achterliggende formules en redeneringen. Voor de differentiatie zijn er digitaal Verdiepen, plusvragen en extra oefenen beschikbaar. We zijn erg benieuwd wat je van onze methode vindt en zouden het daarom heel fijn vinden als je jouw mening met ons wilt delen. Dit kan door te reageren via http://bit.ly/newton-mening of scan de QR-code je feedback te geven. Dankjewel! De auteurs en eindredactie Hans Betlem Piet Das Alwin van Dodewaard

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 1

Rob Melchers Martin Prick Jasper Prins

3/04/19 08:42

1â€‚Hoofdstuk 1.1 Starten 1.2 Kleuren zien 1.3 Schaduw 1.4 Spiegelbeelden bekijken 1.5 Uv-, ir- en andere straling 1.6 Afsluiten

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 2

3/04/19 08:42

1.1 Starten

1.1 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 hebben kleren in een bepaalde kleur licht? In welk geval krijg je korte schaduwen, in welk geval lange? Waar bevindt een spiegelbeeld zich: op 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.

Van welke zonnestraling word je bruin? ◯◯ Hv-straling. ◯◯ Ir-straling. ◯◯ Iv-straling. ◯◯ Uv-straling.

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.

Op de voorkant van een ambulance zie je letters in spiegelbeeld staan. 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.

Ambulance

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 3

3/04/19 08:42

1.1 Starten

De vrouw in de tekening kijkt vanuit haar ooghoek door het raam. 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.

Een lichtbron maakt een lange of korte schaduw. Wat bepaalt de lengte van de schaduw? ◯◯ De hoek die de lichtbron met de schaduw maakt. ◯◯ De hoek die de lichtbron met het voorwerp maakt. ◯◯ De kleur van de lichtbron. ◯◯ De sterkte van de lichtbron.

Hoe kun je jezelf in een passpiegel van één meter hoog toch helemaal zien?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 4

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

1.2 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!

Vrouwe Justitia

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 zei 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?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 5

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien Bekijk de foto’s en beantwoord de vragen.

Deze foto van auto’s en bomen is ’s avonds bij het oranje licht van

Het shirt dat de verdachte op de bewuste

straatlantaarns genomen.

avond droeg

Bewijst de foto van de verlichte straat dat de aanklager gelijk heeft?

Vul de lege plekken in. Je mag de woorden vaker gebruiken. blauwe – oranje – zwart Beide foto’s tonen aan dat bij kleuren verdwijnen, ook de

licht alle voorwerpen

worden. Alle andere

kleur van het shirt van de verdachte.

Proef

Onderzoek het licht De rechter vindt dat de aanklager met betere bewijzen moet komen. Er zijn meer foto’s nodig. Je gaat zelf foto’s maken in het licht van een oranje straatlantaarn.

Zoek voor je onderzoek een lantaarn die deze kleur licht geeft.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 6

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien Je hebt nodig: • je telefoon • dit boek met de foto van het shirt van de verdachte • zo mogelijk een eigen (donker)blauw shirt met een 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. 3

Leg uit waarom je de foto’s niet met flitslicht mag maken.

Hoe ziet het shirt van de verdachte er op jouw foto’s uit?

Schrijf in zes regels op wat volgens jou de uitspraak van de rechter moet zijn. Begin met: ‘De foto’s die de aanklager heeft laten zien, bewijzen …’

Begrijpen Onder een oranje natriumlamp zie je geen verschil 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 buiten de winkel anders uit dan in de winkel?

In een regenboog zie je alle kleuren van het witte zonlicht.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 7

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

Proef

Lichtbronnen bekijken Elke lichtbron geeft een ander spectrum. Je gaat dat bekijken met een apparaatje, een zogenoemde spectroscoop, of met een gewone cd of dvd.

abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

Spectrum

Regenboog De kleuren van de regenboog ontstaan doordat regendruppels het witte zonlicht in verschillende kleuren splitsen. Van buiten naar binnen zie je rood, oranje, geel, groen, blauw en violet. In de figuur 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. Je maakt een mooi kleurenspectrum door wit licht op een cd of dvd te laten spiegelen. De figuur laat zien hoe het witte licht dan in kleuren wordt gesplitst.

Dit kleurenspectrum bevat veel, maar niet alle kleuren. Op een cd of dvd zie je het kleurenspectrum.

Lichtbron De zon, een lamp of een kaars geven zelf licht. Je noemt ze lichtbronnen. De kleurensamenstelling van het licht is bij elke lichtbron anders. Een kaars geeft vooral geel of oranje licht. Als een lichtbron veel blauw licht geeft, is het licht koel. 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.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 8

3/04/19 08:42

1.2 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 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, kleurtemperatuur, 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. • De kleurtemperatuur wordt uitgedrukt in kelvin (K). Hoe lager de kleurtemperatuur, hoe warmer en roder het licht. Hoe hoger de kleurtemperatuur, hoe koeler en witter het licht. • Je ziet voorwerpen die geen licht geven alleen als ze licht weerkaatsen. • Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren en absorbeert dus niets. • Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren en weerkaatst dus niets. 1

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. De regenboog bestaat uit zes kleuren. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Een rood voorwerp absorbeert rood licht. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren licht. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. In de regenboog zie je alle bekende kleuren. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 9

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

Combineer de zinnen met elkaar. A mengen van kleuren uit het spectrum

1 geven kleuren die niet in het spectrum voorkomen

B kleuren die niet in het zichtbare spectrum voorkomen

2 rood, oranje, geel, groen, blauw, violet

C alle kleuren van de regenboog samen

3 een grijze of bruine kleur

D kleuren van het spectrum

4 ontstaat als regendruppels wit zonlicht in kleuren splitsen

E regenboog

5 kleurenspectrum

De juiste combinatie is: 3

De kleur bruin komt niet voor in de regenboog. Leg uit hoe die kleuren dan toch kunnen bestaan.

Vul de tabel in. VRAAG

ANTWOORD

Noem drie lichtbronnen die wit licht geven. Noem een lichtbron die maar één kleur licht uitzendt. Waarmee kun je zelf de kleuren van het zonlicht zichtbaar maken? 5

Dat de temperatuur en de kleur licht met elkaar te maken hebben, zie je goed als je een ijzeren staaf verhit. Zet de kleuren op de juiste plaats. geel – groen, blauw en paars – oranje – rood – wit Een ijzeren staaf in het vuur gaat na een tijdje gloeien. De kleur is dan . Hij zendt dan naast

licht ook

licht uit. Als de staaf zeer heet is, zendt hij ook

licht uit; die kleuren samen vormen 6

. Een hetere staaf wordt

licht.

In een ledlamp wordt het licht niet gemaakt doordat een metaal heel heet wordt, het licht ontstaat op een andere manier. Waar kun je dat aan merken?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 10

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

Op de foto zie je dat de twee helderste sterren van het sterrenbeeld Orion verschillende kleuren hebben. Rigel is de heldere ster rechtsonder; Betelgeuze de rode ster linksboven. Welke ster is heter: Rigel of Betelgeuze? Leg je keuze uit.

De sterren van het sterrenbeeld Orion hebben verschillende kleuren.

is heter, want die

Een kaarsvlam is geler van kleur dan het licht van de meeste ledlampen. Wat kun je zeggen over de kleurtemperatuur van de kaarsvlam? Die is hoger / lager dan die van ledlampen.

Vul de tabel in. Je mag de volgende antwoorden gebruiken. Soms moet je er twee invullen. alle kleuren behalve: – blauw en violet – geel en blauw – grijs – groen – wit – zwart VRAAG

ANTWOORD

Een voorwerp weerkaatst rood, oranje, geel en groen licht. Noem twee kleuren die door het voorwerp worden geabsorbeerd. Welke kleur heeft een voorwerp dat alle kleuren absorbeert? Welke kleuren worden door een blauw voorwerp geabsorbeerd? Welke kleuren worden door een grijs oppervlak geabsorbeerd? Welke kleuren worden door een grijs oppervlak weerkaatst? Welke kleuren worden door een groen voorwerp weerkaatst? 10 Waarom is de maan geen echte lichtbron?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 11

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

11 Je bent op zoek naar kleding met een speciale kleur. Waarom moet je de kleding, als je kleding koopt, zo dicht mogelijk bij het raam bekijken?

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.

Voorwerpen bij gekleurd licht Hoe je kleuren ziet, hangt dus af van de kleur van het gebruikte licht. Als je wilt voorspellen welke kleur een voorwerp onder een lamp heeft, moet je weten welke kleuren die 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 beide dus rood. De blauwe baan weerkaatst uitsluitend blauw en absorbeert alle andere kleuren, en ook rood. Je ziet deze baan als zwart. De Nederlandse vlag zie je in rood licht als ‘rood, rood, zwart’.

De Nederlandse vlag

Proef

Kleuren zien bij natriumlicht Voor straatverlichting worden soms natriumlampen gebruikt. Ze geven een feloranje kleur. Je gaat met natriumlicht een onderzoek doen.

De kleurenschijf

Natriumlicht

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 12

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

Proef

Kleuren mengen Je onderzoekt hoe je met blauw, groen en rood alle andere kleuren maakt. 3

2 1

4 7 6 5

Primaire kleuren licht

Primaire en secundaire kleuren Een beamer en een tv werken met de lichtkleuren rood, blauw en groen. Die 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 nog 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

4 7 6 5

schaduw blauwe lamp

Het mengen van primaire kleuren licht

De kleuren van een beeldscherm De makers van beeldschermen maken handig gebruik van de eigenschappen van het oog. Een scherm werkt met maar drie kleuren. Als je met een sterk vergrootglas naar het scherm kijkt, zie je de rode, groene en blauwe ledlampjes. Meer kleuren zijn niet nodig. Eigenlijk houdt het scherm je ogen voor de gek. In plaats van geel licht zendt het scherm groen en rood licht uit. Je hersenen denken dat het licht de mengkleur geel is. Elke tv-pixel bestaat uit drie kleuren.

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: primaire kleuren, secundaire kleuren. • 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. • 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.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 13

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. Een kleurentelevisie werkt met rode, gele en blauwe pixels. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Met drie kleuren kun je alle kleuren van de regenboog maken. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Onder een gekleurde lamp kunnen gekleurde voorwerpen zwart lijken. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar.

Langs snelwegen branden vaak natriumlampen. Waarom worden die lampen niet in klaslokalen gebruikt?

Een geel deel van een beeldscherm zendt geen geel licht uit, maar je ziet het toch als geel. Welke kleuren licht zendt dat deel van het scherm wel uit? ◯◯ Groen en blauw. ◯◯ Groen en rood. ◯◯ Rood en blauw. ◯◯ Rood en groen.

Welke kleuren worden geabsorbeerd door een rood oppervlak?

In de tabel zie je drie voetbalshirts. Welke kleur hebben ze met een blauwe en met een gele lamp? Je mag de volgende woorden (meerdere keren) gebruiken. blauw – blijft – geel – rood – wordt – wit – zwart Sommige woorden hoef je niet te gebruiken. SHIRT

MET EEN BLAUWE LAMP

MET EEN GELE LAMP

Wat blauw is,

Wat rood is,

Shirt FC Barcelona

Wat rood is,

Wat wit is,

Shirt Bayern München

Wat blauw is,

Wat zwart is,

Shirt Inter Milan

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 14

3/04/19 08:42

1.2 Kleuren zien

In de figuur zie je een stukje van een beeldscherm sterk vergroot weergegeven. Je ziet acht hele pixels. Elke pixel bestaat uit drie ledlampjes. Daarnaast zie je de kleur cyaan.

Acht hele pixels

Cyaan

Als je kijkt naar de kleur cyaan. Om deze kleur te maken, welke ledlampjes staan aan en welke staan uit? ◯◯ De blauwe (cyaan) ledlampjes staan aan; de rest staat uit. ◯◯ De blauwe en de groene ledlampjes staan aan; de rode staan uit. ◯◯ De blauwe en de rode ledlampjes staan aan; de groene staan uit. ◯◯ De groene en de rode ledlampjes staan aan; de blauwe staan uit. 7

Welke beweringen over drie ledlampjes in een pixel zijn juist? □□ De kleur is wit als ze alle drie branden. □□ De kleur is wit als ze alle drie uit zijn. □□ De kleur is zwart als ze alle drie branden. □□ De kleur is zwart als ze alle drie uit zijn.

Leg uit waarom een rode trui in daglicht altijd rood is.

Iemand met rood haar staat in het licht van een blauwe spot. Leg uit waarom het haar nu zwart lijkt.

10 Je staat met een vriend in een donkere kelder. Je draagt een gele trui. Welke kleur zal je vriend zien als hij naar jouw trui kijkt?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 15

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

1.3 Schaduw Ontdekken Zonlicht in de tuin en 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 het 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? 1

Op welk moment van de dag zijn schaduwen van gebouwen het kleinst?

Zoek online 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?

Op welke tijdstippen zijn schaduwen het langst?

Omliggende gebouwen kunnen flinke schaduwen geven.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 16

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Proef

Schaduw op je huis Met de site ‘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.

Zon en schaduw op elk moment van de dag

Ga naar de site https://huizenbalie.nl/zon-schaduw-woning/ Geef je eigen woonplaats en adres op. Met de schuifjes kun je datum en tijdstip van de dag instellen.

Begrijpen Je moet rekening houden met schaduwen bij het ontwerpen van een gebouw. Maar hoe lang kan een schaduw zijn? Schaduwen worden ingewikkelder als er meer lichtbronnen zijn, zoals lichtmasten bij een sportveld. Kan een schaduw ook gekleurd zijn?

Lichtstralen Je ziet een lichtstraal pas als de straal ergens tegenaan komt, zoals rookdeeltjes in een zaal vol rook. Je ziet dan dat lichtstralen langs rechte lijnen gaan.

Rook maakt lichtstralen zichtbaar.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 17

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Soorten lichtbundels

Bij één kleine lamp in een donkere ruimte lijkt alle licht uit één punt te komen. Je noemt dat een puntbron. Het lampje van je smartphone is zo’n puntbron. De lichtstralen vanuit een puntbron gaan uit elkaar. Dat noem je een divergente lichtbundel. De lichtstralen die uit een laser komen, gaan niet uit elkaar. Ze vormen een evenwijdige lichtbundel. Ook de lichtstralen uit de zon lopen evenwijdig. Een bundel waarvan de stralen naar elkaar toe lopen, noem je een convergente bundel.

A Evenwijdige lichtbundel B Divergente lichtbundel C Convergente lichtbundel

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. De schaduwen zijn zichtbaar, de lichtstralen niet.

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

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 18

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Kernschaduw en halfschaduw 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.

De lichtmasten zorgen voor vier halfschaduwen.

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 tl-buis

lamp

voorwerp

halfschaduw

schaduw

halfschaduw tafelblad

kernschaduw

tafelblad tafelblad

Ontstaan van schaduw Ontstaan van halfschaduw en

Schaduwen bij een tl-buis

kernschaduw

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 19

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Proef

Halfschaduw en kernschaduw Je onderzoekt in groepjes van twee halfschaduwen en kernschaduwen.

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: lichtstralen, puntbron, divergente lichtbundel, evenwijdige lichtbundel, convergente lichtbundel, schaduw, randstralen, halfschaduw, kernschaduw. • Lichtstralen zijn pas zichtbaar als ze worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. • Een puntbron is een kleine lichtbron. • De lichtstralen in een convergente lichtbundel gaan naar elkaar toe. • De lichtstralen in een divergente lichtbundel gaan uit elkaar. • De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel lopen evenwijdig. • De lichtstralen van de zon vormen een evenwijdige lichtbundel. • Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen. • Randstralen zijn de lichtstralen uit de lamp die precies langs het voorwerp gaan. • Bij meerdere lichtbronnen ontstaan kernschaduw en halfschaduw. • De kernschaduw ontstaat op de plaatsen waar van geen enkele lichtbron licht komt. • De halfschaduw ontstaat op de plaatsen waar een deel van het licht wordt tegengehouden. 1

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. Bij een divergente lichtbundel is de schaduw altijd even groot als het voorwerp. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Bij een divergente lichtbundel komen alle lichtstralen uit één punt. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Bij een evenwijdige lichtbundel is de schaduw altijd even groot als het voorwerp. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Halfschaduw is het gebied waar helemaal geen licht op valt. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. 20

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 20

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw Lichtstralen kun je niet zien. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. 2

In de figuur zie je twee lampen, een voorwerp en een witte muur.

voorwerp

muur

a Teken de schaduwen van beide lampen op de muur. b Kleur de gebieden waar halfschaduw is. c Arceer in de tekening het gebied waar je alleen de bovenste lamp ziet. 3

Lichtstralen zijn pas zichtbaar als ze: ◯◯ worden geabsorbeerd, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. ◯◯ worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. ◯◯ worden uitgestraald door een puntbron. ◯◯ zijn ontstaan uit evenwijdige lichtbronnen.

Een halfschaduw kan kleur hebben. In de figuur zie je drie gekleurde lampen, een voorwerp en een witte muur. Geef in de tekening aan waar op de muur de rode, de groene en de blauwe lamp zichtbaar zijn.

rode lamp

groene lamp

blauwe lamp

voorwerp

muur

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 21

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Bekijk de figuur nog een keer. a Welke kleur krijgt de muur waar blauw en groen elkaar overlappen?

b Welke kleur krijgt de muur daarboven?

c Welke kleur krijgt de muur waar rood en groen elkaar overlappen?

Zet de woorden achter de juiste zin. gaan naar elkaar toe. – gaan uit elkaar. – lopen evenwijdig. De lichtstralen in een convergente lichtbundel De lichtstralen in een divergente lichtbundel De lichtstralen in een evenwijdige lichtbundel

In een klaslokaal worden tl-buizen gebruikt. Tl-buizen zijn niet alleen energiezuinig, ze geven ook prettig licht om bij te werken.

tl-buizen

voorwerp

tafelblad

Twee tl-buizen boven een tafel met hun randstralen

Bekijk de figuur en leg in je eigen woorden uit hoe het komt dat je bij tl-buizen weinig last hebt van schaduwen op het tafelblad.

Een kleine lichtbron noem je een: ◯◯ convergente lichtbron. ◯◯ divergente lichtbron. ◯◯ kernbron. ◯◯ puntbron.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 22

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Een halfschaduw ontstaat op plaatsen waar: ◯◯ een deel van het licht wordt tegengehouden. ◯◯ lichtstralen komen van divergente lichtbundels. ◯◯ lichtstralen komen van evenwijdige lichtbundels. ◯◯ van geen enkele lichtbron licht komt.

Schaduw

10 Welke schaduwen zie je op de foto? □□ Aan de linkerkant een gezicht in de halfschaduw. □□ Aan de linkerkant een gezicht met gedeelten in de halfschaduw. □□ Aan de rechterkant een halfschaduw. □□ Aan de rechterkant een kernschaduw.

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 een lamp afstaat? Kun je uitrekenen hoeveel maal groter of kleiner een schaduw is?

Grote en kleine schaduwen Een zon die laag aan de hemel staat, geeft heel lange schaduwen. Dat zie je op de foto. Bij een zon die hoog staat, is de schaduw erg kort. In de figuur zie je hoe de schaduwgrootte van de zonnestand afhangt. 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 wel eens recht boven je. Dan is de schaduw erg klein.

Een laagstaande zon geeft lange schaduwen.

Schaduw bij lage en bij hoge zonnestand

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 23

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

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 maal 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 figuur staat het scherm namelijk 2,5 maal zo ver van de lamp als de pop.

De vergroting is 2,5 maal.

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.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 24

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

Rekenvoorbeeld Een scherm staat op 120 cm van een lamp. Een pop van 12 cm hoogte staat op 60 cm van de lamp. Hoe groot is de schaduw van de pop? Als je de opdracht leest, zie je dat je de lengte van de schaduw kunt uitrekenen met de formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp Maar daarvoor moet je wel de vergrotingsfactor N weten. Daarvoor heb je nodig de formule: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp De gegevens haal je uit de opdracht en vul je bij Gegeven in. Gegeven afstand scherm-lamp = 120 cm afstand voorwerp-lamp = 60 cm lengte voorwerp (pop) = 12 cm Gevraagd De lengte van de schaduw. Uitwerking Formule: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp Invullen: 120 = N × 60

N = 2 (120 = 2 × 60 of _  120 60  = 2) Formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp Invullen: lengte schaduw = 2 × 12 cm = 24 cm

Proef

Schaduwen maken Je onderzoekt of je schaduwen groter of kleiner kunt maken.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 25

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: schaduwgrootte, vergrotingsfactor. • De schaduwgrootte hangt af van de zonnestand. Hoe lager de zon staat, hoe langer de schaduw is. Een groter voorwerp heeft een grotere schaduw dan een kleiner voorwerp en hoe verder een voorwerp van een lichtbron staat, hoe groter de schaduw is. • De vergrotingsfactor geeft aan hoeveel maal een schaduw groter is dan het voorwerp. N is de vergrotingsfactor. Alle lengtes moet je in dezelfde eenheid meten; vaak is de eenheid centimeter handig. • Lengte schaduw = N × lengte voorwerp. • Ook geldt: afstand scherm-lamp = N × afstand voorwerp-lamp. • 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 moet gaan gebruiken. • Bij het invullen van de Gegevens gebruik je dan de woorden die in de formule staan. 1

Een voorwerp staat tussen een lamp en een scherm. Zet de zinnen in de juiste rijen. Als de afstand van het voorwerp naar de lamp even groot is als de afstand van het voorwerp naar het scherm. – Als het voorwerp halverwege de lamp en het scherm staat. – Als het voorwerp tegen het scherm staat. – Een lichtbundel vanuit een lamp is altijd divergent. – Het beeld is dus altijd groter dan het voorwerp. – Lichtstralen gaan langs rechte lijnen. De schaduwen in een schimmenspel

WAARDOOR KOMT DIT?

De schaduw is nooit kleiner dan het voorwerp. De schaduw is even groot als het voorwerp.

De schaduw is tweemaal zo groot als het voorwerp.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 26

3/04/19 08:42

1.3â€ƒSchaduw

Op de foto zie je schaduwen op de grond die zijn gemaakt door het zonlicht.

De schaduwen zijn korter dan de palen. Leg met een tekening uit dat een schaduw op de grond korter kan zijn dan het voorwerp.

Leg uit hoe het komt dat de schaduwen van de paaltjes op de foto zo lang zijn.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 27

3/04/19 08:42

1.3â€ƒSchaduw

De schaduwen die door de zon van een rij even lange paaltjes worden gemaakt, zijn allemaal even lang. Laat met een tekening zien waarom de schaduwen even lang zijn.

Teken in de figuur de schaduwen van de drie paaltjes. Arceer de schaduwen.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 28

3/04/19 08:42

1.3â€ƒSchaduw

In de figuur is bij een van de paaltjes de schaduw op de grond getekend. Die schaduw wordt veroorzaakt door de zon. Teken in de figuur de schaduwen van de twee andere paaltjes.

In de figuur zie je een groene kerstboom en de grijze schaduw van de boom die wordt veroorzaakt door een lichtbundel. Teken de positie van de lichtbron en trek lichtstralen vanuit dit lichtpunt langs de kerstboom en zijn schaduw.

Kijk naar de figuur. Bepaal met behulp van de figuur op twee manieren de vergrotingsfactor N. Manier 1

4,3 cm 2,5 cm

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 29

3/04/19 08:42

1.3 Schaduw Manier 2

5,75 cm 3,25 cm 9 cm

Een voorwerp staat 15 cm van een lamp. Op een scherm valt een schaduw die driemaal zo groot is als het voorwerp. Bereken hoe ver het scherm van de lamp af staat.

10 Een schaduw op een scherm is 40 bij 80 cm. Het scherm staat op 250 cm van een lamp. Het voorwerp waarvan je de schaduw ziet, staat op 100 cm van de lamp. Bereken de afmetingen van het voorwerp.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 30

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

1.4 Spiegelbeelden bekijken Ontdekken In oorlogsfilms zie je weleens de bemanning van een onderzeeër door een periscoop kijken. Met zo’n apparaat kun ze zien wat er boven water gebeurt, terwijl je zelf onder de waterspiegel blijft. Periscopen werden ook gebruikt in de loopgraven in de eerste wereldoorlog (1914–1918). Een periscoop kan ook voor jou nuttig zijn. Als je klein bent en je staat bij een concert tussen het publiek, kun je met een periscoop zien wat er op het podium gebeurt. Hier onderzoek je hoe je zelf een periscoop kunt maken.

Zo kijk je vanuit een onderzeeër of er vijandelijke schepen

Dit ziet de bemanning van een onderzeeër door een

zijn.

periscoop.

Proef

Bouw een periscoop Je maakt een eenvoudige periscoop. Hierbij gebruik je een bouwtekening. Daarna onderzoek je hoe de periscoop werkt. Je hebt nodig: • twee lege melkpakken • twee spiegeltjes • een stanleymes • een liniaal • tape Dit ga je doen a Snijd van beide melkpakken de puntvormige bovenkant af. b Snijd onderaan een gat uit de voorkant van een melkpak. Zorg dat er aan alle kanten ruim een halve centimeter karton overblijft. c Snijd een diagonale spleet zoals in de figuur links. Teken eerst met de liniaal een streep, ga dan snijden. d Doe een spiegel in de spleet. De spiegelende kant moet gericht zijn naar het gat onder in het melkpak. Plak de spiegel een beetje vast, dus nog niet heel stevig. De spiegel is namelijk nog niet precies gericht. e Houd het melkpak in verticale stand voor je. Kijk in horizontale richting door het gat. Je ziet nu het plafond. Verander zo nodig de stand van de spiegel, totdat je het stuk plafond recht boven het melkpak ziet. f Herhaal alle voorgaande stappen bij het tweede melkpak. g Schuif de melkpakken in elkaar zoals aangegeven in de figuur rechts. h Plak de twee melkpakken in het midden aan elkaar.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 31

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

11 Zie je door de periscoop voorwerpen in spiegelbeeld of zie je ze normaal?

12 Kun je de periscoop omdraaien zodat je door het andere uiteinde kunt kijken?

13 Je kunt de periscoop ook gebruiken om achter je of opzij te kijken. Zet de periscoop zo in elkaar dat je achter je kunt kijken. Hoe verandert nu het beeld dat je ziet?

14 Zet de periscoop zo in elkaar, dat je opzij kunt kijken. Hoe ziet nu het beeld eruit?

Begrijpen In het dagelijks leven kom je overal spiegels tegen: een grote spiegel in de badkamer, een kleintje bij de tandarts. In een spiegel zie je jezelf in spiegelbeeld. Maar hoe ontstaat zo’n spiegelbeeld? En bevindt dat spiegelbeeld zich in de spiegel of ergens anders?

Blikveld van een spiegel Een autobestuurder gebruikt spiegels om te zien wat er achter en naast de auto gebeurt. Het gebied dat je in een spiegel kunt overzien, noem je het blikveld van de spiegel. Maar er is een gebied dat een bestuurder ook in spiegels niet kan overzien. Dat is de beruchte dode hoek. Vrachtwagens hebben een grote dode hoek. Die bevindt zich achter, naast en vlak voor de vrachtwagen, zoals je op de foto kunt zien. Er gebeuren veel ongelukken met fietsers die in de dode hoek van een vrachtwagen komen. De chauffeur ziet ze daar niet, dus elke fietser moet ervoor zorgen uit de dode hoek te blijven. Als je twijfelt of een bestuurder jou kan zien, moet je in de buitenspiegel kijken. Alleen als jij de bestuurder ziet, kan hij jou ook zien. Kijkt hij terug dan heeft hij je opgemerkt.

Het roodgekleurde gebied is de dode hoek.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 32

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Veel vrachtwagens hebben extra spiegels aan de zijkant. Deze maken de dode hoek kleiner. Dit zijn bolle spiegels. In een bolle spiegel is het blikveld groter dan in een vlakke spiegel. Maar een bolle spiegel verkleint en vervormt en dat is weer nadelig.

In de twee bolle spiegels ziet de chauffeur ook iemand naast de vrachtwagen.

Spiegelbeeld Een kat voor een spiegel denkt dat zijn spiegelbeeld een andere kat achter de spiegel is. Soms leidt dit tot grappige situaties. De kat probeert dan met zijn poot achter de spiegel het eigen spiegelbeeld aan te vallen. De afstand van een voorwerp tot een spiegel is even groot als de afstand van het spiegelbeeld tot de spiegel. Als jij voor een spiegel achteruitloopt, verplaatst je spiegelbeeld zich ook achteruit.

Proef

De plaats van het spiegelbeeld Je bepaalt de plaats van het spiegelbeeld van een potlood.

Op de foto zie je een glad wateroppervlak dat als een spiegel werkt. Het spiegelbeeld van de eend bevindt zich onder het wateroppervlak. Bij een spiegel aan de muur zit het spiegelbeeld achter de spiegel (zie de figuur).

spiegelbeeld

meisje

Het spiegelbeeld van een eend in het water

Het spiegelbeeld van een meisje dat in de spiegel kijkt

Een spiegelbeeld kun je tekenen met een doorschijnend en tegelijkertijd spiegelend stuk glas en een geodriehoek. In het glas zie je of je het spiegelbeeld op de goede plaats tekent.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 33

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Tekenen van het beeld In de figuur zie je een stip voor een spiegel. Hoe vind je het spiegelbeeld van de stip? Leg de geodriehoek onder de spiegel zoals in de tekening. Zet de spiegel daarbij verticaal op de middellijn van de geodriehoek. Meet de afstand tot de stip. Aan de andere kant van de spiegel zet je op dezelfde afstand ook een stip: het spiegelbeeld.

spiegel

beeld 7

voorwerp 5

Diffuse en spiegelende terugkaatsing van lichtstralen Een spiegel heeft een glad oppervlak. Alle lichtstralen van een evenwijdige bundel gaan na spiegeling in dezelfde richting (zie de figuur links). Dat noem je spiegelende terugkaatsing. Een witte muur weerkaatst de stralen van de bundel in verschillende richtingen (zie de figuur rechts). Dat komt door het ruwe oppervlak van de muur. Terugkaatsing in alle richtingen noem je diffuse terugkaatsing. Je ziet dan geen spiegelbeeld.

Spiegelende terugkaatsing

Diffuse terugkaatsing

Hoe kaatsen lichtstralen terug? Spiegelbeelden ontstaan alleen bij spiegelende terugkaatsing. In de figuren zie je een kaars voor een spiegel. De divergente bundel van de kaars weerkaatst in de spiegel. Als je in die weerkaatste bundel kijkt, lijkt hij niet vanuit de kaars te komen. Hij lijkt afkomstig van het spiegelbeeld rechts van de spiegel. Het lijkt dan of de kaars op deze plaats staat. Bij diffuse weerkaatsing komt het licht uit allerlei richtingen. Er is in dat geval wel een spiegelbeeld.

voorwerp

Geen spiegelbeeld

voorwerp

spiegelbeeld

Wel een spiegelbeeld

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 34

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: blikveld, dode hoek, bolle spiegel, spiegelbeeld, spiegelende weerkaatsing, diffuse weerkaatsing. • Het gebied dat je door een spiegel ziet, noem je het blikveld van de spiegel. • De dode hoek is het gebied dat een autobestuurder niet kan zien. • Een bolle spiegel heeft een groter blikveld dan een vlakke spiegel. • Bij een spiegel lijkt het weerkaatste licht van achter de spiegel te komen. Je ziet dan een spiegelbeeld. • Aan een glad oppervlak krijg je spiegelende weerkaatsing. • Aan een ruw oppervlak krijg je diffuse weerkaatsing. 1

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. Als je iemand in een spiegel kunt zien, kan die ander jou ook zien. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. De dode hoek bevindt zich altijd achter de bestuurder. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Het blikveld van een vlakke spiegel is groter dan dat van een bolle spiegel. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Het spiegelbeeld bevindt zich altijd recht achter het spiegeloppervlak. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Het spiegelbeeld van een glazen ruit bevindt zich op het glas. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar.

In een vlakke spiegel zie je een spiegelbeeld, een witte muur geeft geen spiegelbeeld. Zet de woorden op de juiste plaats. Je houdt twee woorden over. diffuse – gladder – ruwer – spiegelende – witter Op de plaats waar de spiegel het binnenvallende licht weerkaatst, lijkt de witte muur muur weerkaatst het licht op een andere manier dan de spiegel. Je noemt dat Het komt doordat de muur

te zijn. De terugkaatsing.

is dan het spiegeloppervlak.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 35

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Stilstaand water kan mooie spiegelbeelden maken, zoals je op de foto kunt zien.

a Waar bevindt zich het spiegelbeeld?

b Verandert de plaats van het spiegelbeeld als je op een andere plaats gaat staan? ◯◯ Ja. ◯◯ Nee. 4

Teken bij de drie figuren telkens het spiegelbeeld.

Figuur 1

PET

Figuur 2

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 36

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Figuur 3

Schrijf je eigen naam in spiegelschrift en controleer het resultaat met een spiegeltje. Je kunt het ook controleren door het papier om te draaien en tegen het licht te houden.

In de figuur zie je vier lichtstralen die van dezelfde lichtbron afkomen. Teken de plaats van de lichtbron.

In de figuur zie je drie lichtstralen die vanuit één punt achter de spiegel lijken te komen. Teken dat punt door de lijnen te verlengen.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 37

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

De drie lichtstralen in de figuur komen van: ◯◯ een object vóór de spiegel. ◯◯ een pijl achter de spiegel. ◯◯ een puntbron achter de spiegel. ◯◯ een puntbron vóór de spiegel.

Op de foto zie je de spiegels van een vrachtwagen.

a In hoeveel spiegels ziet de chauffeur de fietser naast de vrachtwagen? ◯◯ In één spiegel. ◯◯ In twee spiegels. ◯◯ In drie spiegels. ◯◯ In geen enkele spiegel. b In welke spiegel ziet de fietser de chauffeur? ◯◯ In de onderste spiegel. ◯◯ In de onderste en de middelste spiegel; in de middelste het beste. ◯◯ In de onderste en de middelste spiegel; in de onderste het best. ◯◯ In geen enkele spiegel. 10 Noteer een verkeerssituatie waarbij de onderste en middelste spiegels erg belangrijk zijn.

11 Waarom is het belangrijk via de spiegels naar de chauffeur te kijken, als je met je fiets naast een vrachtwagen staat?

12 Je ziet hier een kerstbal. Combineer de juiste zinnen. A Kerstballen zijn meestal rond, dus ze

1 hebben een bijna even groot beeld.

B Het spiegelbeeld is vertekend en

2 lijken op een bolle spiegel.

C Dingen vlak bij de spiegel

3 worden gebogen weergegeven.

D Rechte lijnen

4 alles lijkt kleiner dan het werkelijk is.

De juiste combinatie is: 38

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 38

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

13 Welke bewering is juist? ◯◯ Een dodehoekspiegel is een holle spiegel. ◯◯ Een lachspiegel kan zowel hol als bol zijn. ◯◯ In een bolle spiegel kun je een klein gebied goed bekijken. ◯◯ Spiegels zijn altijd vlak.

Beheersen Proef

De spiegelwet Je onderzoekt hoe een lichtstraal weerkaatst tegen een spiegel.

De spiegelwet Een lichtstraal die op een spiegel valt, kaatst onder dezelfde hoek weer terug. Dit is de spiegelwet. Om hoeken te meten teken je eerst een hulplijn loodrecht op de spiegel. Deze hulplijn is de normaal (zie de figuur).

spiegel

hoek i

normaal

hoek t

De spiegelwet

Spiegelwet hoek i = hoek t In deze formule is: • hoek i de hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal; • hoek t de hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal. De normaal staat loodrecht op het spiegeloppervlak.

Lichtstralen tekenen Je kunt een tegen een spiegel weerkaatste lichtstraal op twee manieren tekenen: 1 met het spiegelbeeld; 2 met de spiegelwet (hoek i = hoek t). Voor manier 1 moet je het voorwerp kennen dat je wilt spiegelen. Voor manier 2 moet je de richtingen van de lichtstralen weten. Soms kun je maar één van beide manieren gebruiken.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 39

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Tekenen van teruggekaatste lichtstralen Teken in de figuur hoe de twee lichtstralen van de kaars na terugkaatsing verder gaan.

1 Oplossing met het spiegelbeeld • Teken met je geodriehoek het spiegelbeeld van een paar punten van de kaars. • Teken daarmee het spiegelbeeld van de kaars in de figuur links. • Teken twee lijnen vanaf het beeld van de kaarsvlam in de figuur links. Je tekent achter de spiegel gestippelde lijnen, want daar zijn in werkelijkheid geen lichtstralen.

2 • • •

Oplossing met de spiegelwet Teken in de linker figuur een normaal op beide plekken waar een lichtstraal de spiegel raakt. Meet beide hoeken van inval op. Teken in de rechter figuur de weerkaatste lichtstralen onder even grote hoeken met de normalen. 34o 34o

34o

37o

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 40

3/04/19 08:42

1.4â€ƒ Spiegelbeelden bekijken

Het blikveld van een spiegel Je kunt deze twee methoden ook gebruiken om het blikveld in een spiegel te tekenen (zie de figuren).

Zo teken je het blikveld met de spiegelwet.

De figuur links laat de methode met het spiegelbeeld zien. Je tekent een spiegelbeeld van het rechteroog. Vanuit het spiegelbeeld teken je het blikveld. Bij een kleine spiegel verleng je de spiegel om het spiegelbeeld te tekenen. Het blikveld teken je uiteindelijk met de echte spiegel. De figuur rechts laat zien hoe je dat doet met de spiegelwet. blikveld spiegel

beeld van het oog

Zo teken je het blikveld met het spiegelbeeld.

Proef

Een passpiegel Je onderzoekt hoe groot een passpiegel moet zijn om jezelf helemaal te kunnen zien.

spiegel

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 41

3/04/19 08:42

1.4

Spiegelbeelden bekijken

ONTHOUDEN

• • • • • •

Sleutelbegrippen: spiegelwet, de normaal. De spiegelwet zegt: bij spiegeling is de hoek van inval gelijk aan de hoek van terugkaatsing. De normaal is een hulplijn die je loodrecht op de spiegel tekent. Hoek van inval en hoek van terugkaatsing meet je met de normaal. Je kunt de teruggekaatste straal op twee manieren vinden: met behulp van het spiegelbeeld of met de spiegelwet. Het blikveld van een spiegel kun je bepalen met het spiegelbeeld of met behulp van de spiegelwet.

Welke beweringen zijn juist? □ Een spiegelbeeld ontstaat alleen als lichtstralen worden weerkaatst volgens de regel hoek i = hoek t. □ Er is alleen een spiegelbeeld als een voorwerp recht voor een spiegel staat. □ Het gezichtsveld van een spiegel is even groot als de spiegel zelf. □ Je kunt tegen een spiegel teruggekaatste lichtstralen tekenen zonder de spiegelwet te gebruiken.

In de figuur zie je een lichtbundel van een lamp die weerkaatst in een spiegel. a Teken de plaats van de lamp. b Teken de weerkaatste lichtstralen met behulp van het spiegelbeeld.

c Op welke andere manier kun je de teruggekaatste lichtstralen tekenen?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 42

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

In de figuur zie je een kaars voor een spiegel.

a Teken het spiegelbeeld van de kaars. b Teken met behulp van het spiegelbeeld één lichtstraal die vanuit de punt van de vlam op de spiegel valt en daarna wordt teruggekaatst. 4

In de figuur zie je Bryan en Ruud voor een spiegel. Er staat ook een lamp L voor de spiegel.

Bryan

Ruud

Welke bewering is juist? ◯◯ Ruud ziet wel Brian maar niet de lamp. ◯◯ Brian ziet wel de lamp maar niet Ruud. ◯◯ Ruud ziet wel de lamp maar niet Brian. ◯◯ Brian ziet zowel Ruud als de lamp.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 43

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Evelien kijkt in de auto in de achteruitkijkspiegel. Er vallen lichtstralen in haar oog.

a Teken in de figuur links het blikveld van Evelien met behulp van de spiegelwet. Teken eerst de normalen. b Teken in de figuur rechts het blikveld van Evelien met behulp van het spiegelbeeld. 6

In de figuur zie je een vrouw voor een passpiegel.

Wat bewijst de tekening? ◯◯ De tekening bewijst dat de vrouw aan een halve spiegel genoeg heeft om zichzelf helemaal te zien. ◯◯ De tekening bewijst dat de vrouw een spiegel tot de grond nodig heeft om zichzelf helemaal te zien. ◯◯ De tekening bewijst dat de vrouw zichzelf maar voor de helft ziet in de tekening. ◯◯ De tekening bewijst dat de vrouw zichzelf niet goed kan zien in de spiegel. 44

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 44

3/04/19 08:42

1.4 Spiegelbeelden bekijken

Cyriel is amateurastronoom en houdt zich bezig met het bestuderen van de sterrenhemel. Vooral meteoren interesseren hem. Omdat hij veel last van zijn nek heeft, heeft hij een spiegel waarmee hij de sterrenhemel bekijkt. Zo wordt zijn nek minder belast. Noem nog twee soortgelijke toepassingen van een spiegel.

Zet de bewerkingen voor het tekenen van lichtstralen bij een spiegel in de juiste volgorde. Teken de verlengde lichtstralen. Teken de normaal. Bepaal de plaats van het virtuele lichtpunt. Teken een eventuele bijzondere lichtstraal. Teken het blikveld.

Wat is er fout aan de tekening?

10 Zet de factoren bij de juiste spiegel. • Groot blikveld • Klein blikveld • Vergroot beeld • Verkleind beeld • Toepassing in verkeer • Toepassing bij persoonlijke verzorging BOLLE SPIEGEL

HOLLE SPIEGEL

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 45

3/04/19 08:42

1.5 Uv-, ir- en andere straling

1.5 Uv-, ir- en andere straling Ontdekken Je leest een fantasy-boek. Op een foto daarin zie je paarden in een landschap met bomen. De foto roept een bepaalde sfeer op. Er is iets vreemds, iets geheimzinnigs aan de foto.

Je gaat uitzoeken hoe dit soort foto’s wordt gemaakt. Kijk eerst goed naar de foto. 1

Welke kleuren zie je op de foto?

Welke twee delen op de foto zijn anders dan op een gewone foto?

Bij wat voor soort verhaal vind je dat deze foto past: spannend, droevig, mysterieus of iets anders? Het is een echte foto dus geen computerbewerking. De foto is gemaakt met een speciaal filter voor de lens. Dit filter laat de zichtbare lichtstraling niet door, maar wel een ander soort straling.

Er zijn nog andere foto’s waarbij geen zichtbaar licht wordt gebruikt. Bijvoorbeeld foto’s die in het ziekenhuis worden gemaakt om botbreuken te bekijken. Hoe noem je die foto’s?

Hoe zie je dat de paardenfoto zeker niet zo’n foto is?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 46

3/04/19 08:42

1.5 Uv-, ir- en andere straling

Soorten straling Er zijn twee soorten straling in zonlicht die je niet kunt zien: ultraviolette straling (uv) en infrarode straling (ir). Maar wat zijn dat voor soorten straling? Door allerlei foto’s te vergelijken kun je uitzoeken welk soort straling voor de foto met de paarden is gebruikt.

Proef

Foto’s onderzoeken De vier foto’s zijn gemaakt met een ander soort straling dan zichtbaar licht. Je gaat uitzoeken welke techniek bij elke foto hoort.

De voorschriften van de vier mogelijke technieken zijn: A Bestraal het object met röntgenstraling en maak daar een opname van. B Maak een opname met een camera die gevoelig is voor warmtestraling en bewerk de opname zo dat blauw overeenkomt met koud en rood met warm. C Filter al het zichtbare licht en de ultraviolette straling weg. Maak een opname met de doorgelaten infrarode straling. D Filter al het zichtbare licht en de infrarode straling weg. Maak een opname met de doorgelaten ultraviolette straling.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 47

3/04/19 08:42

1.5 Uv-, ir- en andere straling Je hebt nodig: • internet Dit ga je doen a Vergelijk de foto’s met wat je op internet vindt met de zoektermen ‘röntgenfoto’, ‘warmtestraling foto’, ‘infrarood foto’ en ‘ultraviolet foto’. b Koppel de foto’s aan de technieken. Vul de tabel in. Zet achter elke foto A, B, C of D. FOTO

GEBRUIKTE TECHNIEK

Hand Halswervel Gezicht Koe

Begrijpen Een afstandsbediening zendt onzichtbare straling uit. Een digitale camera kan deze straling registreren. Deze straling lijkt in bepaalde opzichten op licht. Heb je nog meer van dit soort onzichtbare straling?

Proef

Warmtestraling voelen Je gaat onderzoeken of je onzichtbare straling kunt voelen.

Proef

Het infrarood van de afstandsbediening De afstandsbediening van tv’s werkt met infrarode straling (ir-straling). Je onderzoekt of je ir-straling kunt spiegelen en door welke materialen die straling heen gaat.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 48

3/04/19 08:43

1.5â€ƒ Uv-, ir- en andere straling

Proef

Ultraviolette straling detecteren Sommige stoffen zetten ultraviolette straling (uv-straling) om in zichtbaar licht. Je gaat dat onderzoeken.

Het elektromagnetisch spectrum Het spectrum van zonlicht bevat alle kleuren: van rood tot paars. Een deel van de zonnestraling kun je niet zien. Maar de uitwerking van deze straling zie je vaak wel. Een witte huid kleurt in de zon immers langzaam bruin. Dat komt door onzichtbare ultraviolette straling. Ook in een zonnebank zenden speciale tl-buizen behalve zichtbaar paars licht ook uv-straling uit. In het elektromagnetisch spectrum staat de uv-straling rechts naast paars. Violet is een ander woord voor paars, vandaar de term ultraviolet. IR-straling

UV-straling

Het elektromagnetisch spectrum

Bijen kunnen wel uv-straling zien. Op de fotoâ€™s zie je paardenbloemen zoals de mens die ziet en zoals een bij die ziet.

Zo ziet de mens paardenbloemen.

Zo ziet een bij een paardenbloem.

Drinkwaterbedrijven gebruiken uv-straling om bacteriĂŤn in het nog niet drinkbare water te doden.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 49

3/04/19 08:43

1.5 Uv-, ir- en andere straling

Infraroodstraling Een hete kachel zendt warmtestraling uit. Ook zonlicht bevat warmtestraling. Deze straling vind je voorbij de rode kant van het spectrum en noem je daarom ook wel infrarode straling. Ook infrarode straling (ir-straling) is voor mensen onzichtbaar. Bepaalde ledlampjes, zoals die in de afstandsbediening van de tv, zenden ir-straling uit. Elk warm voorwerp is een bron van ir-straling. Hoe heter het voorwerp is, hoe meer ir-straling het uitzendt. Een kooltje in het vuur wordt bij ongeveer 500 °C roodgloeiend, maar zendt al bij lagere temperaturen veel ir-straling uit. Veel bewakingscamera’s registreren ir-straling. Het relatief warme menselijk lichaam wordt dan lichter afgebeeld dan koude voorwerpen. Dat geldt ook voor rijdende auto’s.

Nachtelijk beeld van een bewakingscamera

Het hele spectrum Zichtbaar licht, uv-straling en ir-straling zijn maar een paar stralingssoorten. In de figuur zie je rechts van de uv-straling ook nog röntgenstraling en gammastraling. Beide stralingssoorten zijn erg gevaarlijk voor je lichaam. Röntgenstraling gaat dwars door de zachte weefsels van je lichaam, maar wordt wel door botten tegengehouden. Deze straling is daarom geschikt voor het maken van een foto van je botten: een röntgenfoto. Gammastraling gaat bijna overal doorheen. Alleen dikke betonnen muren, een loden plaat of andere dikke zware materialen houden gammastraling tegen.

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam radiogolven microgolven irzichtbaar straling ut licht nonummy nibh euismod tincidunt laoreet dolore magna aliquam erat

uvstraling

röntgenstraling

gammastraling

Elektromagnetische straling: van radiogolven tot gammastraling

Röntgenfoto van een hand

In het binnenste van de zon is het zó heet dat er röntgenstraling ontstaat. In het heelal zijn zelfs extreem hete gebieden waar gammastraling ontstaat. Gelukkig kunnen röntgen- en gammastraling het aardoppervlak niet bereiken, ze worden tegengehouden door de atmosfeer. In het spectrum links van de ir-straling zie je stralingssoorten die worden gebruikt voor mobiele telefoons, internet en bluetooth en voor radio en tv. Dit zijn de microgolven en de radiogolven. Je lichaam merkt deze stralingssoorten niet op. Een uitzondering is de microgolfstraling van een magnetron. Die is zo intens dat voedsel er warm van wordt.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 50

3/04/19 08:43

1.5 Uv-, ir- en andere straling

ONTHOUDEN

• Sleutelbegrippen: ultraviolette straling, elektromagnetisch spectrum, warmtestraling, infrarode straling, röntgenstraling, gammastraling. • Voorbij het paarse licht in het spectrum vind je ultraviolette straling. • Voorbij het rode licht in het spectrum vind je infrarode straling. • Infrarode straling is warmtestraling. • Voorwerpen die warmer zijn dan hun omgeving kun je met een infrarooddetector of -camera onderscheiden. • Een voorwerp zendt meer infrarode straling uit naarmate het warmer is. • Alle stralingssoorten samen noem je het elektromagnetisch spectrum. • Radiogolven en microgolven zijn ongevaarlijke stralingssoorten. • Röntgenstraling en gammastraling zijn gevaarlijke stralingssoorten. 1

Geef van elk van de volgende beweringen aan of deze waar of niet waar is. De afstandsbediening van de tv zendt infrarood licht uit. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. De straling van een magnetron lijkt op radiogolven. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Een warm voorwerp zendt meer ir-straling uit dan een koud voorwerp. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Radiogolven zijn gevaarlijker dan licht. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Röntgenstraling is gevaarlijker dan uv-straling. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar. Uv-straling gaat gemakkelijk door de dampkring heen. ◯◯ Waar. ◯◯ Niet waar.

Het woord infra betekent onder. Kies de beste zin. ◯◯ Een voorwerp dat onder dit licht ligt, wordt warm. ◯◯ Onder betekent dat infrarood licht met het rode licht is gemengd. ◯◯ Onder geeft in dit geval aan dat dit infrarode licht niet zichtbaar is, naast het rode licht dus. ◯◯ Onder rood zie je in het spectrum oranje, dus infrarood is oranje licht.

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 51

3/04/19 08:43

1.5 Uv-, ir- en andere straling

Zet de woorden op de juiste plaats. afstandsbediening – doden bacteriën – warmtelamp – zonnebank TOEPASSING IR-STRALING

TOEPASSING UV-STRALING

Zet de woorden op de juiste plaats. Je houdt vier woorden over. camera – infrarode – kleuren – lijnen – meter – rode – ultraviolette – warmte Een radiator zendt

straling uit. Die kun je voelen als

gemeten door met een speciale

. De straling kan worden

een foto van een gebouw te maken. De hoogte van de

temperatuur wordt zichtbaar gemaakt door

Waardoor is röntgenstraling geschikt voor het maken van foto’s van de botten in je lichaam?

Combineer de begrippen met elkaar. A Hooggebergte

1 Zendt ultraviolette straling uit.

B Ozonlaag

2 Meer ultraviolette straling.

C Paars licht

3 Reflecteert ultraviolette straling.

D Sneeuw

4 Houdt ultraviolette straling tegen.

E Zon

5 Ligt in het spectrum naast ultraviolette straling.

De juiste combinatie is: 7

Zet de volgende mensen in de goede volgorde, oplopend van ‘ontvangt weinig uv-straling’ naar ‘ontvangt veel uv-straling’. Bergbeklimmer Web-programmeur Houthakker Schoolkind Visser

Welke twee soorten straling zijn in kleine hoeveelheden al schadelijk voor je lichaam?

Newton_1VWO_H1 kopie.indd 52

3/04/19 08:43

1.5 Uv-, ir- en andere straling

Afval van kerncentrales zendt gammastraling uit. Om mensen te beschermen tegen deze straling worden maatregelen genomen. Geef aan of de oplossingen wel of niet voldoende zijn om mensen tegen de straling te beschermen. Het afval wordt achter een afgesloten massieve deur opgestapeld.