Paragraaf 6.3 - Spiegelbeelden

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 1,2

6.3 - Spiegelbeelden

Leerdoelen van paragraaf 6.3

• je kunt uitleggen wat een spiegelbeeld is
• je begrijpt de spiegelwet
• je kunt op twee manieren een teruggekaatste lichtstraal tekenen
• je kunt het spiegelbeeld tekenen van een voorwerp

Introductie

Als zonlicht op een vel wit papier of op een spiegel valt, wordt het teruggekaatst. Bij het vel papier is die terugkaatsing diffuus: het weerkaatste zonlicht beweegt alle kanten op. Bij een spiegel wordt het licht juist heel gericht – spiegelend – teruggekaatst.

Spiegelbeelden bekijken

In een spiegel zie je een levensecht beeld van je eigen wereld. Het spiegelbeeld heeft zelfs diepte: het lijkt echt achter de spiegel te liggen. Kijk maar eens naar je hand, als je een spiegel vasthoudt, en dan naar het beeld van je gezicht. Je voelt dat je ogen zich steeds anders moeten instellen. Het spiegelbeeld is verder weg dan je hand. 

 De spiegelwereld verschilt op één belangrijk punt van de wereld voor de spiegel. Dat merk je meteen als je tekst bekijkt via een spiegel. Je ziet de tekst dan in spiegelschrift 

Spiegelschrift ziet er gewoon uit als je het via een (achteruitkijk)spiegel bekijkt.

De spiegelwet

In figuur zie je hoe een vlakke spiegel een smalle lichtbundel terugkaatst. Je kunt zo’n lichtbundel tekenen als één lichtstraal. 

 Op de plaats waar de lichtstraal de spiegel raakt, is een lijn getekend die loodrecht op de spiegel staat: de normaal. De hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal heet de hoek van inval (∠ i). De hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal heet de hoek van terugkaatsing (∠ t). 

 

Bij terugkaatsing door een vlakke spiegel geldt altijd: 

 hoek van inval = hoek van terugkaatsing 

 Deze regel wordt de spiegelwet genoemd.

De spiegelwet: ∠ i =∠ t

De teruggekaatste lichtstraal tekenen 

 

 

Met de spiegelwet kun je tekenen hoe een lichtstraal door de spiegel teruggekaatst wordt.  

1 Leg je geodriehoek neer zoals in de tekening 

2 Teken de normaal. De normaal staat altijd loodrecht op het vlak van inval (de spiegel).  

3 Lees de hoek van inval af.  

4 Leg je geodriehoek nu langs de andere kant van de normaal.  

5 Zet de hoek van terugkaatsing uit.  

6 Teken de teruggekaatste lichtstraal.

Zo kun je tekenen hoe een lichtstraal teruggekaatst wordt.

In de afbeelding zie je hoe een spiegel een lichtstraal gericht terugkaatst.
Welke hoek is de hoek van inval?

1. hoek A
2. hoek B
3. hoek C
4. hoek D

Een lichtstraal wordt door een spiegel teruggekaatst. De hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal bedraagt 20 graden.
Hoe groot is de hoek van inval?
De hoek van inval is...………………. graden.

Peter legt een spiegeltje tussen zichzelf en een paal zo (horizontaal) neer, dat hij via het spiegeltje net de punt van de paal kan zien.
Welke lichtstraal is de invallende lichtstraal?

1. de straal die van de paal naar de spiegel gaat
2. de straal die van de spiegel naar de paal gaat
3. de straal die van het oog naar de spiegel gaat
4. de straal die van de spiegel naar het oog gaat

In de afbeelding zie je hoe een spiegel een lichtstraal gericht terugkaatst.
Welke hoek is de hoek van terugkaatsing?

1. hoek A
2. hoek B
3. hoek C
4. hoek D

Een zonne-energiecentrale bestaat uit een groot aantal vlakke spiegels die het zonlicht naar een oven moeten weerkaatsen. De spiegels staan op palen. Je ziet in de afbeelding de oven met het zwarte gat waar de lichtstralen heen moeten worden gestraald, drie palen met spiegels en de richting van het zonlicht.
Bij welke spiegel is de hoek van inval het grootst?

1. de linker spiegel
2. de middelste spiegel
3. de rechter spiegel

Peter legt een spiegeltje tussen zichzelf en een paal zo (horizontaal) neer, dat hij via het spiegeltje net de punt van de paal kan zien.
Welke lichtstraal is de terugkaatsende lichtstraal?

1. de straal die van de paal naar de spiegel gaat
2. de straal die van de spiegel naar de paal gaat
3. de straal die van het oog naar de spiegel gaat
4. de straal die van de spiegel naar het oog gaat

Spiegelbeelden en de spiegelwet

Met de spiegelwet kun je ook verklaren hoe spiegelbeelden ontstaan. Als je een brandende kaars voor een spiegel zet, valt er licht op de spiegel. Dit licht wordt door de spiegel teruggekaatst volgens de spiegelwet. Maar voor iemand die in de spiegel kijkt, lijkt het licht van achter de spiegel te komen.

Het spiegelbeeld van de kaars lijkt achter de spiegel te staan.

Het spiegelbeeld van de kaars lijkt achter de spiegel te staan.

Een virtueel beeld

Doordat het licht van achter de spiegel lijkt te komen, zie je in de spiegel een tweede kaars. Uiteraard bevindt er zich in werkelijkheid geen kaars in de spiegel. Het beeld van de kaars is een virtueel beeld. De tweede kaars bestaat alleen in onze gedachten.

Zijn de beweringen juist of onjuist?
Puck zegt: "In een spiegel zie je diepte."

1. juist
2. onjuist

Zijn de beweringen juist of onjuist?
Karim zegt: "Voorwerpen die dichtbij de spiegel zijn, zie je in de spiegel ver weg."

1. juist
2. onjuist

De jongen ziet het spiegelbeeld van de kaars in de spiegel.
Kruis de juiste bewering aan over de punt van de vlam en zijn spiegelbeeld.

1. de punt van de vlam ligt iets dichter bij de spiegel dan het spiegel beeld van de punt van de vlam
2. de punt van de vlam ligt even ver van de spiegel als het spiegel beeld van de punt van de vlam
3. de punt van de vlam ligt iets verder weg van de spiegel dan het spiegel beeld van de punt van de vlam

Dimitri kijkt in de spiegel.
Van welk punt op Dimitri's hoofd zal het spiegelbeeld zich het dichtst bij de spiegel bevinden?

1. Punt L1
2. Punt L2
3. Punt L3
4. Punt L4

Huiswerk

Maken paragraaf 6.3 

Tekeningen met potlood en geodriehoek