V4 H4.1-2 Materiaaleigenschappen: Breking

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Breking van lichtstralen

Sommige stoffen hebben de eigenschap dat ze licht doorlaten.

Als licht van de ene stof naar de andere gaat, wordt de lichtstraal van richting veranderd.

In één bijzonder geval gebeurt dit niet, daar komen we later op terug.

Lees nu eerst blz 146 en 147 van je boek.

Breking van lichtstralen

Om de verschijnselen van breking te bestuderen, doen je een virtueel practicum.

Ga via magister->digitaal lesmateriaal naar de site van Systematische Natuurkunde. Daar vind je een applet over breking. De opdrachten staan ook op de site.

Voer de opdrachten 2, 3, en 4 uit.

Vul op de volgende slides je gevonden antwoorden in.

Opdracht 2d conclusie 2:
Als de brekingsindex van stof 1 groter is dan de brekingsindex van stof 2 dan is de breking

1. van de normaal af
2. naar de normaal toe

Opdracht 2d conclusie 4:
Als het verschil in brekingsindex groter wordt, dan is de breking.

1. zwakker
2. sterker

opdracht 3d: Toon aan dat geldt....
(gebruik een _ om subscript mee aan te geven, zoals in c_perspex)

Breking. uitleg 3d

Stel je voor dat er een dun laagje lucht tussen het perspex en het kroonglas zit.

In de tekening zie je een schets

van de situatie.

Bij de overgang perspex->lucht

is er breking van de normaal af.

Bij de overgang lucht->kroonglas

is er breking naar de normaal toe.

Breking. uitleg 3d

De hoek van breking bij de overgang perspex->lucht is r _lucht.

De hoek van inval bij de overgang lucht->kroonglas is i _lucht.

Omdat het Z-hoeken zijn, geldt: i _lucht =  r _lucht.

Voor de overgangen geldt dus:

n​perspex−lucht​​=​sin(r​lucht​​)​​sin(i​perspex​​)​​

n​lucht−kroonglas​​=​sin(r​kroonglas​​)​​sin(i​lucht​​)​​

Breking. uitleg 3d

Voor de overgang van perspex naar lucht geldt:

Combineren van de formules geeft:

n​lucht−perspex​​=​n​perspex−lucht​​​​1​​=​sin(i​perspex​​)​​sin(r​lucht​​)​​

​n​lucht−perspex​​​​n​lucht−kroonglas​​​​=​​sin(i​perspex​​)​​sin(r​lucht​​)​​​​​sin(r​kroonglas​​)​​sin(i​lucht​​)​​​​=​sin(r​kroonglas​​)​​sin(i​lucht​​)​​⋅​sin(r​lucht​​)​​sin(i​perspex​​)​​=​sin(r​kroonglas​​)​​sin(i​perspex​​)​​=n​perspex−kroonglas​​

Breking. uitleg 3d

Samenvattend:

In het algemeen geldt:

Dit heb je nodig bij 4g

​n​lucht−perspex​​​​n​lucht−kroonglas​​​​=n​perspex−kroonglas​​

n​1−2​​=​n​1​​​​n​2​​​​

opdracht 3e: Leidt het verband af....
(gebruik een _ om subscript mee aan te geven, zoals in c_perspex)

Opdracht 4g: Leidt een algemene formule voor de grenshoek af ...

Breking van lichtstralen

Maak de opgaven 3 t/m 5 van paragraaf 4.1