Hoofdstuk 6 Licht - Paragraaf 6.2 - Spiegelbeelden

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t
• Leerjaar 2

6.2 Spiegelbeelden

Leerdoelen

6.2.1 Je kunt uitleggen dat een spiegelbeeld op één belangrijk punt verschilt van de wereld voor de spiegel.

6.2.2 Je kunt de spiegelwet uitleggen met behulp van een tekening.

6.2.3 Je kunt tekenen hoe een lichtstraal door een spiegel teruggekaatst wordt.

6.2.4 Je kunt met de spiegelwet verklaren hoe spiegelbeelden ontstaan.

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 (afbeelding 1).

De spiegelwet

In afbeelding 2 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 (afbeelding 2).

Bij terugkaatsing door een spiegel geldt:

1. de hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing.
2. de hoek van inval is groter dan de hoek van terugkaatsing.
3. de hoek van inval is kleiner dan de hoek van terugkaatsing

Voor de spiegelwet moet je de hoek van inval weten.

Wat is de hoek van inval?

1. de hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal
2. de hoek tussen de invallende lichtstraal en de spiegel
3. de hoek tussen de invallende lichtstraal en de teruggekaatste lichtstraal
4. de hoek tussen de normaal en de spiegel

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 in afbeelding 3.

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

3 Lees de grootte van de hoek van inval af.

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

5 Geef de hoek van terugkaatsing aan.

6 Teken de teruggekaatste lichtstraal.

De hoek van .....................is de hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal
en de ......................

De normaal teken je loodrecht op:

1. de hoek van inval en de hoek van terugkaatsing
2. de invallende lichtstraal uit de lichtbron
3. de plaats waar de invallende lichtstraal de spiegel raakt

Wat is hier de hoek van terugkaatsing?

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

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 (afbeelding 4).

Een virtueel beeld

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

De lichtbundel in afbeelding 5b valt op een ruw oppervlak. Ook hier geldt voor iedere lichtstraal in de lichtbundel de spiegelwet (afbeelding 6). De hoek van inval is dus voor iedere lichtstraal gelijk aan de hoek van terugkaatsing. Maar door het ruwe oppervlak is de hoek van inval voor iedere lichtstraal anders. Daardoor zie je hier diffuse terugkaatsing.

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 6.2

Hoe: helemaal stil! muziek mag in! 

Hulp: Geen 

Tijd:  ???? minuten lang 

Huiswerk: opgave 1 tm 15 van paragraaf 6.2

Klaar?: ga bezig met een ander vak!