7.4 Infrarood en ultraviolet

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

7.4 - Infrarood en ultraviolet

Leerdoelen van paragraaf 7.3

• Je kunt aangeven welke straling warmtelampen vooral uitzenden. 
• Je kunt enkele toepassingen van infrarode straling geven. 
• Je kunt de gevaren van ultraviolette straling voor de mens benoemen. 
• Je kunt uitleggen wat het verband is tussen de ozonlaag en ultraviolette straling. 
• Je kunt aangeven met welke stoffen je ultraviolette straling kunt aantonen.

Introductie

Je ogen zijn gevoelig voor licht. Als het licht van een lamp in je ogen terechtkomt, merk je dat meteen. Het licht van een felle lamp doet zelfs pijn aan je ogen, waardoor je automatisch met je ogen begint te knipperen. Maar er zijn ook soorten straling waarvoor je ogen niet gevoelig zijn, zoals infrarood en ultraviolet.

https:

Infrarode straling

Alle voorwerpen om je heen, maar ook mensen en dieren, zenden infrarode straling (ir-straling) uit. 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, maar je komt ze ook tegen in terrasverwarming en infraroodsauna’s. Mensen en dieren vinden de straling die deze lampen uitzenden ‘lekker warm’.

Pasgeboren kuikens onder de warmtelamp.

Infrarood in het spectrum

n het spectrum van een ir-lamp vind je de infrarode straling naast het rood. Dat kun je aantonen met een gevoelige thermometer. Zo’n thermometer geeft een hogere temperatuur aan als je hem in het licht houdt. Het opvallende is dat de thermometer vlak náást het rood de hoogste temperatuur aangeeft. Daaraan kun je zien dat daar de infrarode straling terechtkomt. De naam ‘infrarood’ betekent letterlijk ‘vóór het rood’.

In het spectrum vind je het infrarood vóór het rood.

Toepassingen van infrarode straling

Infrarode straling wordt op verschillende manieren toegepast. In de afstandsbediening van een tv zit bijvoorbeeld een klein ir-lampje. De straling van dit lampje wordt gebruikt om signalen naar de tv te sturen. 

 

Alle dingen om je heen zenden infrarode straling uit. Hoe warmer het voorwerp, des te meer straling er wordt uitgezonden. Een infraroodsensor is gevoelig voor deze straling. De sensor in een buitenlamp reageert bijvoorbeeld op infrarode straling die wordt uitgestraald door voorbij lopende mensen. De sensor schakelt dan de stroom in, zodat de lamp gaat branden.

Een buitenlamp met een infraroodsensor.

Nog meer toepassingen van infrarode straling

 

 

Infraroodsensoren worden ook gebruikt 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.

Ultraviolette straling

De zon straalt behalve licht ook ultraviolette straling (uv-straling) uit. Als je in de zon ligt, komt die straling op je huid terecht. 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 bruin bent.

Je moet oppassen dat er niet te veel ultraviolette straling op je huid terechtkomt. Als dat wel gebeurt, kun je last krijgen van zonnebrand. Te veel ultraviolette straling vergroot ook de kans op huidkanker. Zonnebrandcrème absorbeert uv-straling en beschermt zo je huid. Hoe hoger de beschermingsfactor, hoe beter je huid wordt beschermd.

De huid van kleine kinderen is extra gevoelig voor uv-straling.

De ozonlaag

Hoog in de atmosfeer (de luchtlaag rond de aarde) bevindt zich een gas dat de meest schadelijke ultraviolette straling tegenhoudt. Dit gas heet ozon. De luchtlaag waarin dit ozon voorkomt, heet de ozonlaag. Doordat de lucht vervuild is met cfk’s (stoffen die nu niet meer gemaakt mogen worden) zijn er gaten ontstaan in de ozonlaag. Hierdoor kan de uv-straling gemakkelijker de aarde bereiken en lopen mensen eerder een te hoge dosis op.

Uv-lampen

Er zijn lampen die vooral ultraviolette straling uitzenden. Denk bijvoorbeeld aan de uv-lampen in zonnebanken en de blacklights in discotheken. Behalve ultraviolette straling geven deze lampen ook een beetje violet licht. Aan dit violette licht kun je uv-lampen en blacklights herkennen. 

 

In het spectrum van een uv-lamp vind je ultraviolette straling links van het violet. Dat kun je aantonen met een fluorescerende stof. Zo’n stof gaat zelf licht geven als er ultraviolette straling op valt. 

 

De letters NOVA zijn geschilderd met fluorescerende verf. Je ziet ze oplichten op de plaats waar de uv-straling terechtkomt: voorbij het violet. ‘Ultraviolet’ betekent letterlijk ‘voorbij het violet’.

In het spectrum komt het ultraviolet na het violet.

Opdrachten maken

Aan de slag: Opgave 1 t/m 15 van paragraaf 7.4

Klaar?: ga bezig met een ander vak!