Licht en geluid: terugkaatsing, breking, lenzen, kleur en geluidshinder
Licht en geluid: terugkaatsing, breking, lenzen en hinder
Je moet spiegeling en breking tekenen of beredeneren, het beeld bij een lens beschrijven, kleur verklaren met absorptie en terugkaatsing, en geluidssterkte en geluidshinder beoordelen.
Terugkaatsing en breking
Bij terugkaatsing geldt: hoek van inval = hoek van terugkaatsing, beide gemeten ten opzichte van de normaal (de loodlijn op het oppervlak). Een vlakke spiegel geeft een spiegelbeeld dat even ver achter de spiegel lijkt te staan als het voorwerp ervoor staat. Bij breking verandert de richting van het licht als het van de ene stof naar de andere gaat. Van lucht naar water of glas buigt de straal naar de normaal toe; omgekeerd buigt hij van de normaal af.
Lenzen
Een bolle (convexe) lens convergeert en kan een reëel beeld maken; een holle (concave) lens divergeert. Bij een bolle lens komt evenwijdig invallend licht samen in het brandpunt. Voorwerpen ver buiten de lens geven een klein omgekeerd beeld; een vergrootglas geeft een virtueel, rechtopstaand beeld als het voorwerp binnen de brandpuntsafstand staat.
Kleur
Wit licht is een mengsel van kleuren. Een prisma spreidt het in de regenboogvolgorde. Een voorwerp ziet rood omdat het rode licht terugkaatst en de andere kleuren absorbeert. Een rood filter laat rood door en houdt de rest tegen. Bij additieve kleurmenging geven rood, groen en blauw samen wit.
Geluid
Geluid ontstaat door een trillende bron en heeft een medium nodig; in vacuüm hoor je niets. De frequentie bepaalt de toonhoogte (Hz), de amplitude de geluidssterkte (dB). Geluid reist in lucht ongeveer 343 m/s. Langdurige blootstelling boven ongeveer 80 dB kan gehoorschade geven; hinderbestrijding werkt met afstand, isolatie, schermen en bronaanpak.
Voorbeeld
Je ziet de bliksem en hoort de donder 3 s later. De afstand is ongeveer s = v · t = 343 × 3 ≈ 1030 m, dus ruim 1 km. Het licht was er vrijwel direct; het geluid deed er langer over.
Valkuilen
- De hoek met de spiegel meten in plaats van met de normaal.
- Zeggen dat licht bij breking altijd naar de normaal toe buigt.
- Een divergente lens een reëel beeld laten maken.
- 'Zwart voorwerp absorbeert geen licht' beweren.
- dB als gewone lineaire eenheid behandelen.