Lees

Licht is een elektromagnetische golf. In vacuüm plant het zich voort met c = 3,00 × 10⁸ m/s (in lucht maar een heel klein beetje trager), en zoals elke golf voldoet het aan c = f·λ. Zichtbaar licht heeft golflengten van ongeveer 400 nm tot 750 nm: rood heeft de langste golflengte en de laagste frequentie, violet de kortste golflengte en de hoogste frequentie.

In de geometrische optica wordt licht voorgesteld als lichtstralen die in rechte lijnen gaan en van richting veranderen bij een spiegel of op de grens tussen twee materialen. Bij een spiegel is de terugkaatsingshoek gelijk aan de invalshoek, allebei gemeten ten opzichte van de normaal. Een oppervlak dat glad is in vergelijking met de golflengte geeft een scherp beeld; een ruw oppervlak verstrooit licht in alle richtingen (diffuse terugkaatsing).

Wit licht is een vrij gelijkmatig mengsel van alle zichtbare golflengten. Omdat de brekingsindex van een materiaal afhangt van de golflengte, wordt elke kleur anders gebroken: dat is dispersie. In glas en water is de brekingsindex groter voor kortere golflengten, dus violet wordt sterker gebroken dan rood. Een regenboog ontstaat als zonlicht gebroken wordt bij het binnengaan van een regendruppel, terugkaatst tegen de achterkant en opnieuw gebroken wordt bij het naar buiten gaan.

Proef: Test de terugkaatsingswet

1. Trek een rechte lijn over het papier en zet de spiegel erop, met de spiegelende kant langs de lijn.
2. Teken de normaal: een lijn loodrecht (90°) op de spiegellijn, in het midden van het blad.
3. Schijn een smalle lichtstraal over het papier, zodat ze de spiegel precies raakt waar de normaal hem snijdt.
4. Duid de invallende en de teruggekaatste straal elk aan met twee potloodpuntjes, haal dan de spiegel weg en teken de stralen met een lat.
5. Meet de invalshoek i en de terugkaatsingshoek r ten opzichte van de normaal.
6. Herhaal voor minstens vijf hoeken (bijvoorbeeld 15°, 30°, 45°, 60°, 75°) en zet r uit tegen i.

Invalshoek i (°)	Terugkaatsingshoek r (°)	Verschil r − i (°)
15
30
45
60
75

Vragen

1. Formuleer de terugkaatsingswet en teken een stralengang met benoemingen (invallende straal, teruggekaatste straal, normaal, i en r).

2. Bereken de frequentie van rood licht met λ = 700 nm.

3. Leg met behulp van de brekingsindex uit waarom een prisma wit licht uitspreidt tot een spectrum.

4. Jouw resultaten: is r = i? Geef twee foutenbronnen in je proef en hoe je ze kunt verkleinen.

Bronnen voor elk feit op dit blad: echoesof.science/school/nl/light/sources/

🖨 Druk dit blad af ← terug naar de les