1. Lichtbreking deel 1 SCHN

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3

1. Lichtbreking deel 1

Lesdoelen

• Je kan uitleggen wat lichtbreking is
• Je kan tekenen hoe een lichtstraal door een stofovergang gaat.
• Je kent de begrippen hoek v. inval (i) en hoek v. breking (r)

0

0

Voorbeelden lichtbreking

1

2

3

4

5

Lichtbreking

1

Simulatie

Breking

Totale terugkaatsing

Regenboog

Simulatie

Inleiding

Opdracht
1. Zet de lichtstraal schuin. 

2. Zet de gradenboog zo goed mogelijk neer.

De zwarte markering midden onder precies waar de straal het grensvlak raakt.

Het grensvlak tussen lucht en glas precies bij de 90° lijn (zie groene cirkels links en rechts). 
Je kunt controleren of hij goed ligt als de hoek van inval (linksboven) en de hoek van terugkaatsing (rechtsboven) even groot zijn.

3. Stel je opgegeven hoek van inval (i) in. Meet de hoek van terugkaatsing (t) en de hoek van breking (r). Meet ook het percentage licht van de teruggekaatste en gebroken straal. 

Je kunt hier je resultaten inleveren.

1.

2.

3.

In dit voorbeeld 3.:
i = 45°, t = 45° en 11 %

r = 25° en 89 %,  

i        t

        

     r

i        t

        

     r

Voorbeeld

Een lichtstraal heeft 

de hoek van inval is 50°

de hoek van breking is 30°

Teken dit voorbeeld

Lichtbreking van lucht naar een stof

met het grensvlak

n1 is kleiner dan n2

Lichtbreking van een stof naar lucht

n1 is groter dan n2

Voorbeeld 1: lichtbreking tekenen

1

2

3

4

5

6

Voorbeeld 2: lichtbreking tekenenV

1

2

3

4

Voorbeeld 2: lichtbreking tekenenV

1

2

3

4

Voorbeeld 3: lichtbreking tekenen

1

2

3

4

Voorbeeld 4: lichtbreking tekenen

1

2

3

4

Samenvattend

Lichtstralen breken wanneer ze van de ene naar de andere stof gaan.

Dit moet op een nette manier getekend worden.

Je tekent altijd een stippellijn loodrecht op het grensvlak (de scheiding tussen de 2 stoffen). 

Deze stippellijn noem je de normaal

De hoek van inval is de hoek tussen de normaal en de lichtstraal in de 1e stof. Hierbij schrijf je i

De hoek van breking is de hoek tussen de normaal en de lichtstraal in de 2e stof. Hierbij schrijf je r

Samenvattend

Het licht gaat van een 'lichte' stof naar een 'zware' stof:

hoek van inval > hoek van breking

Het licht gaat van een 'zware' stof naar een 'lichte' stof:

hoek van inval < hoek van breking

Van licht naar zwaar breekt de straal 'naar de normaal toe'.

Andersom breekt de straal 'van de normaal af'.

Samenvattend

Wanneer een lichtstraal loodrecht op een oppervlak valt is er geen breking (de lichtstraal verandert niet van richting)

Verwerkingsopgaven 1. Lichtbreking deel 1

Uitwerkingen  (getallenantwoorden na de opgaven)
Werkbladen (je krijgt éénmalig een geprinte versie) 

Verwerkingsopgaven 1. Lichtbreking deel 1

Uitwerkingen 

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

De groene vragen zijn optioneel

Hoek van inval

Hoek van breking

Hoek van terugkaatsing

Normaal

Grensvlak 

Sleep de juiste symbolenaar de juiste plek.

Er geldt hier
breking...

i

r

n

t

... van de normaal af.

... naar de normaal toe.

gv

1.1

Je laat een lichtstraal onder een hoek op een perspex blokje vallen zoals hiernaast weergegeven. Neem de figuur (niet het grijze gedeelte) over in je schrift (gebruik ruitjes!) 

De lichtstraal komt van 2 hokjes/cm verticaal en 3 hokjes/cm horizontaal.
 

a. Teken de normaal op de plek waar de lichtstraal het blokje raakt. 

b. Meet de hoek van de invallende lichtstraal op.

c. Teken de teruggekaatste lichtstraal met dezelfde hoek.

d. Teken de gebroken lichtstraal met een hoek van 33°, totdat hij de onderrand van het blokje raakt.

e. Teken op deze plek weer een normaal.

f. Teken de gebroken lichtstraal met een hoek van 56°.

Deze lichtstraal gaat (ongeveer) door één van de roosterpunten a t/m i. 

g. Door welk roosterpunt gaat jouw lichtstraal het best?

Lever hier een foto van je vorige opdracht in.

1.1

Je laat een lichtstraal onder een hoek op een perspex blokje vallen zoals hiernaast weergegeven. Neem de figuur (niet het grijze gedeelte) over in je schrift (gebruik ruitjes!) 

De lichtstraal komt van 2 hokjes/cm verticaal en 3 hokjes/cm horizontaal.
 

a. Teken de normaal op de plek waar de lichtstraal het blokje raakt. 

b. Meet de hoek van de invallende lichtstraal op. 56°

c. Teken de teruggekaatste lichtstraal met dezelfde hoek.

d. Teken de gebroken lichtstraal met een hoek van 33°, totdat hij de onderrand van het blokje raakt.

e. Teken op deze plek weer een normaal.

f. Teken de gebroken lichtstraal met een hoek van 56°.

Deze lichtstraal gaat (ongeveer) door één van de roosterpunten a t/m i. 

g. Door welk roosterpunt gaat jouw lichtstraal het best? e

Antwoorden 

Hoe groot was jouw hoek van inval?

090

Door welk rasterpunt ging jouw lichtstraal uiteindelijk?

a

b

c

d

e

f

g

h

i

geen enkel punt

1.2 Doe es normaal!

Neem de driehoek hiernaast nauwkeurig over.
De driehoek is 8 hokjes breed en 3 hokjes hoog. 

Teken ook de 3 gegeven lichtstralen op de plek zoals in de tekening. De linker lichtstraal ligt op 3/4 van een hokje. De onderste lichtstraal raak de driehoek op hoekje 3, en de richting is 2 opzij, 1 omhoog.

a.

Teken de normaal bij elke lichtstraal op de juiste plek en in de juiste richting.

Als je het netjes gedaan hebt, snijden de 3 normalen in de driehoek in één punt.

b. Noem dit punt P in je tekening.

Lever hier een foto van je vorige opdracht in.

1.2 Doe es normaal!

Neem de driehoek hiernaast nauwkeurig over.
De driehoek is 8 hokjes breed en 3 hokjes hoog. 

Teken ook de 3 gegeven lichtstralen op de plek zoals in de tekening. De linker lichtstraal ligt op 3/4 van een hokje. De onderste lichtstraal raak de driehoek op hoekje 3, en de richting is 2 opzij, 1 omhoog.

a.

Teken de normaal bij elke lichtstraal op de juiste plek en in de juiste richting.

Als je het netjes gedaan hebt, snijden de 3 normalen in de driehoek in één punt.

b. Noem dit punt P in je tekening.

Antwoorden 

Opdracht 5: lichtbreking tekenen

1

2

3