Hoofdstuk 6 Licht - Paragraaf 6.4 - Infrarode en ultraviolette straling

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

6.4 - Infrarode en ultraviolette straling

Leerdoelen

6.4.1 Je kunt beschrijven waar infrarode en ultraviolette straling zich in het spectrum bevinden.

6.4.2 Je kunt kenmerken benoemen van infrarode en ultraviolette straling.

6.4.3 Je kunt toepassingen noemen van infrarode en ultraviolette straling.

6.4.4 Je kunt uitleggen wat de gevaren zijn van uv-straling.

Introductie

De zon zendt niet alleen licht uit, maar ook infrarode en ultraviolette straling. Deze soorten straling lijken veel op licht. Ze vallen alleen veel minder op, omdat je ogen er niet gevoelig voor zijn. Voor sommige dieren is dat anders. Veel vogels kunnen bijvoorbeeld uitstekend ultraviolette straling zien.

INFRARODE STRALING

Alle voorwerpen om je heen, maar ook mensen en dieren, zijn bronnen van infrarode straling (ir-straling). Hoe hoger de temperatuur van het voorwerp, des te meer straling het uitzendt. Dat merk je bijvoorbeeld als je een hand voor een hete radiator houdt. Je voelt dat je hand warm wordt, doordat die de infrarode straling van de radiator absorbeert.

Warmtelampen zenden, behalve een beetje rood licht, vooral veel infrarode straling uit. Ze worden veel gebruikt om pasgeboren jonge dieren warm te houden (figuur 1), maar je komt ze ook tegen in terrasverwarmingen en infraroodsauna’s. Mensen en dieren ervaren de straling die deze lampen uitzenden, als ‘aangenaam warm’.

Als je een spectrum maakt van een warmtelamp, vind je de infrarode straling naast het rood. Om dat vast te stellen, kun je een sensor gebruiken die gevoelig is voor infrarode straling. Er bestaan ook infraroodcamera’s, waarmee je infrarode straling kunt fotograferen. De naam ‘infrarood’ betekent letterlijk ‘vóór het rood’.

Toepassingen van infrarode straling

Infrarode straling wordt onder andere toegepast in de afstandsbediening van apparaten. In zo’n afstandsbediening zit een led die infrarode straling produceert. Als je op een knopje drukt, zendt de led een reeks infrarode ‘flitsen’ uit. Dit signaal wordt opgevangen door een infraroodsensor in het apparaat en daarna verwerkt door de elektronica.

Van infrarode straling wordt ook gebruikgemaakt in automatische schakelingen. De sensor in een buitenlamp reageert bijvoorbeeld op infrarode straling die door voorbijlopende mensen wordt uitgestraald. De sensor schakelt dan de stroom in, zodat de lamp gaat branden (figuur 2).

Infraroodsensoren vind je ook in alarminstallaties en in winkeldeuren die automatisch openen en sluiten. In het leger worden nachtkijkers gebruikt die onzichtbare infrarode straling omzetten in een zichtbaar beeld.

De zon zendt ir-straling uit.
Waar of niet waar.
Mensen kunnen ir-straling niet voelen

1. Waar
2. niet waar.

Is de bewering juist of onjuist?
Mensen kunnen ir-straling zien.

1. juist
2. onjuist

Een buitenlamp gaat automatisch branden als een ir-sensor geactiveerd wordt. Het sneeuwt en er vallen sneeuwvlokken langs de sensor.
Gaat de buitenlamp branden?

1. Ja
2. Nee

Ultraviolette straling

Als je in de zon ligt, valt er behalve licht ook ultraviolette straling (uv-straling) op je huid. Je huid reageert daarop door extra kleurstof aan te maken: je wordt bruin. De kleurstof die je huid bruin kleurt, heeft een beschermende werking. Daardoor kun je langer in de zon blijven als je huid eenmaal bruin is.

Als er te veel ultraviolette straling op je huid terechtkomt, kun je last krijgen van zonnebrand. Je huid wordt dan rood en pijnlijk. Dat is een teken dat je huidcellen beschadigd zijn. Dat is niet alleen vervelend, maar levert ook risico voor je gezondheid op: te veel ultraviolette straling vergroot de kans op huidkanker. Vandaar dat mensen worden opgeroepen ‘verstandig te zonnen’ (figuur 3)

Zonnebrandcrème bevat een uv-filter dat een deel van de ultraviolette straling tegenhoudt. Als je zo’n crème gebruikt, verbrand je minder snel. Op de verpakking staat de beschermingsfactor vermeld. Dit getal geeft aan hoeveel keer langer je in de zon kunt blijven. Een crème met factor 10 maakt die tijd bijvoorbeeld tien keer zo lang. Als je zonder crème 5 minuten kunt zonnen, wordt dat met de crème dus 10 × 5 = 50 minuten.

De zon zendt uv-straling uit.
Vul de juiste woorden in.
Mensen kunnen uv-straling ………………………………….

1. niet voelen en niet zien
2. wel voelen en niet zien
3. niet voelen en wel zien

Te veel ultraviolette straling is niet gezond voor mensen.
Welk gevolg kan te veel ultraviolette straling voor je lichaam hebben?

1. je hebt een vergrote kans op eczeem
2. je hebt een vergrote kans op huidkanker
3. je hebt een vergrote kans op longkanker
4. je hebt een vergrote kans op een zonnesteek

UV-lampen

Er zijn lampen die vooral ultraviolette straling uitzenden. Denk aan de 

uv-lampen in zonnebanken en de blacklightlampen in discotheken. Behalve ultraviolette straling geven deze lampen ook een beetje violet licht. Aan dit violette licht kun je uv-lampen en blacklightlampen herkennen.

Als je een spectrum maakt van een uv-lamp, vind je de ultraviolette straling naast het violet. Dat kun je nagaan door de hoeveelheid ultraviolette straling te meten met een uv-sensor. De naam ‘ultraviolet’ betekent letterlijk ‘voorbij het violet’ (figuur 4).

Ultraviolette straling kan sommige stoffen sterk oplichten. Dit wordt fluoresceren genoemd. Fluorescerende stoffen worden onder andere toegepast in tl-buizen en bankbiljetten. Onder een uv-lamp licht de fluorescerende inkt van een echt bankbiljet duidelijk op; een vervalsing waarvoor geen fluorescerende inkt gebruikt is, doet dat niet (figuur 5).

Waarmee kun je uv-straling aantonen?

1. blacklight
2. fluorescerende stof
3. nachtkijker
4. spectroscoop

Hier staan vier bronnen van straling.
Welke bronnen zenden uv-straling uit?

1. de zon
2. blacklight
3. een natriumlamp
4. warmtelamp

Opdrachten maken

Wat: lees paragraaf 6.4

Hoe: helemaal stil! muziek mag in! 

Hulp: Geen 

Tijd:  ???? minuten lang 

Huiswerk: opgave 1 tm 9 van paragraaf 6.4

Klaar?: ga bezig met een ander vak!