Infraroodstraling

• Science
• Middelbare school
• vmbo t, mavo, havo, vwo
• Leerjaar 1,2

Introductie

Masterminds & Masterpieces - Interactieve les met een proefje waarin de leerlingen ontdekken hoe een restaurator infraroodstraling gebruikt bij onderzoek naar schilderijen van Vincent van Gogh. Deze les kunnen de leerlingen zelfstandig uitvoeren, maar kan ook klassikaal gegeven worden.

Instructies

Algemene leerdoelen

• Leerlingen komen te weten wat infraroodstraling is;

• Leerlingen maken kennis Vincent van Gogh;

• Leerlingen zien hoe een restaurator infrarood gebruikt bij onderzoek;

• Leerlingen onderzoeken met infrarood ondertekeningen op hun eigen werk.

Zowel voor het behoud en beheer van kunst als voor techniek en wetenschap in het algemeen is een nieuwsgierige, onderzoekende houding nodig. Deze les is onderdeel van de reeks Masterminds & Masterpieces en maakt gebruik van de vakoverstijgende meerwaarde van onderzoekend leren (experimenteren, uitproberen, kijken, vergelijken, etc.). Masterminds & Masterpieces is een samenwerking van het Van Gogh Museum en ASML.

Aansluiting curriculum

- Deze les sluit aan op de vakken natuurkunde en science.

Benodigde materialen experiment

TV

Afstandsbediening

Verschillende tekenmaterialen

Doorzichtige dingen en niet doorzichtige dingen; zoals tandpasta, een vuilniszak, warmte werend folie, een stuk glas of plastic. 

Differentiatie

- Deze les kan in combinatie met de lessen UV - Van Goghs vijand/vriend worden gegeven en met de les over röntgenstraling.

- De verschillende onderdelen van de les kunnen als losse opdrachtjes worden ingezet, verspreid over meerdere momenten.

Het onderzoeken van Van Goghs schilderijen met infraroodstraling

Infraroodstraling

Wat leer je tijdens deze les?

Tijdens deze les leer je wat infrarood is, wat een restaurator doet, uit welke lagen een schilderij opgebouwd kan zijn en wie Vincent van Gogh was. Vervolgens leer je hoe een restaurator infrarood straling gebruikt om schilderijen te onderzoeken. Tenslotte doe je een experiment. 

Wat gebeurt hier?

Restaurator Oda zet Vincents schilderij Bloeiende paardenkastanje klaar voor een infraroodreflectogram. Deze techniek werkt op basis van onder andere de reflectie van infrarood.

Wat houdt het beroep van deze persoon in?

Het beroep van deze persoon is restaurator. Zij onderzoekt en verzorgt kunstwerken of oude gebruiksvoorwerpen, en repareert beschadigingen. Hier is dat een schilderij van Vincent.

Een van de taken van musea is om hun collectie te onderzoeken én bewaren voor de toekomst. Een restaurator vervult hierbij een belangrijke rol.

Wie is Vincent van Gogh?

Vincent van Gogh

- leefde van 1853 tot 1890;

- groeide op in Nederland;

- woonde in vier landen (Nederland, Engeland, België en Frankrijk);

- besloot op zijn 27ste om kunstenaar te worden

- maakte bijna 900 schilderijen, meer dan 1000 tekeningen en schreef honderden brieven;

- was tijdens zijn leven niet beroemd;

- is tegenwoordig een erg bekende schilder.

In het museum wordt infraroodstraling dus gebruikt bij het onderzoeken van Vincents schilderijen. Maar wat is IR-straling? Bekijk de volgende slide. 

Wat is infraroodstraling?

Infrarood (IR) is warmtestraling en maakt deel uit van het elektromagnetisch spectrum. Het heeft een golflengte tussen 0,78 en 1000 micrometer . IR kan je niet zien, maar wel voelen. Elk object zendt IR straling uit. Mensen ook dus, maar de grootste infrarood bron is de zon. Hoe hoger de temperatuur van een object, hoe meer IR straling deze uitzendt. IR is onderverdeeld in drie sectoren; IR A, B en C. 

In het museum wordt IR dus gebruikt bij het onderzoeken van Vincents schilderijen. Bekijk het filmpje op de volgende slide om te zien hoe. Beantwoord daarna de vragen. 

Filmpje duurt: 5.19 min. 

Hoe heeft Vincent 'Bloeiende paardenkastanje' gemaakt?

1. Hij schilderde direct op doek.
2. Hij maakte een ondertekening voordat hij ging schilderen.

Details ondertekening

Als je goed kijkt, zie een stukje van Vincents ondertekening op dit detail van het infrarood-reflectogram van Bloeiende paardenkastanje. 

Sleep de afbeeldingen met schildermaterialen naar de vakjes met de juiste eigenschap.

Laat IR door

Reflecteert IR volledig

Absorbeert IR volledig

Een restaurator gebruikt IR-straling om..

1. ..de opbouw van de verflagen in kaart te brengen
2. .. verkleuringen van de verflagen te ontdekken
3. .. ondertekeningen op te sporen

Welke interactie tussen IR-straling en het materiaal is belangrijk voor het maken van een infrarood-reflectogram?

Belangrijk bij IR-reflectogram

Niet belangrijk bij IR-reflectogram

Reflectie

Ook wel weerkaatsing genoemd.

Reductie

Uitzenden

Doorlaten

Absorptie

Transformatie

Welke bron geeft de meeste
IR-straling af?

Zijn er in ons universum
objecten die géén
infraroodstraling uitzenden?

1. Ja
2. Nee

experiment: infrarood

Verstop en vind een ondertekening

Bekijk de theorie achter het experiment

Dit heb je nodig:

Je kunt dit proefje alléén doen, maar ook met z'n tweeën

Bekijk de voorbereiding

experiment: infrarood

We bootsen in dit experiment het onderzoek van een restaurator met infrarood na.

Welke materialen kies jij?

Welke materialen wil jij gaan onderzoeken? Bedenk daarbij wat je in de video geleerd hebt over de ‘bouwstenen’ (chemische bestanddelen) van de materialen.

Voordat je verder gaat... 

Wat heb je in ieder geval nodig?

• TV
• Afstandsbediening
• Verschillende tekenmaterialen
• Doorzichtige dingen en niet doorzichtige dingen; zoals tandpasta, een vuilniszak, warmte werend folie, een stuk glas of plastic.

Maak een tabel

Om het overzichtelijk te houden kun je, net als Inssaf, een tabel met drie kolommen maken:

• Materialen
• Transparant voor IR
• Transparant voor het blote oog

Daarin kun je aanvinken wat je per materiaal hebt ontdekt.

Onderzoeksvragen

Welke materialen reflecteren infrarood en welke absorberen juist IR?

En zijn deze materialen wel of niet transparant voor het blote oog?

Als je dit weet kun je een ondertekening verstoppen en opsporen.

Bekijk het experiment

Vergelijk jouw ontdekkingen
met die van Inssaf.
Noteer hier je conclusies.

Bekijk de video voor een extra uitdaging

Geef antwoord op de volgende slide

Kun jij een opstelling met een tv en
afstandsbediening bedenken, waarin je ook
het verschil tussen reflectie en absorptie kunt
aantonen? Tip: dit kun je het beste met z'n tweeën doen.

Sommige dieren, zoals ratelslangen, zien infrarood en kunnen zo hun prooi ook in het donker waarnemen.

In een infraroodsauna wordt IR gebruikt om de spieren geleidelijk op te warmen. De straling gaat makkelijk door de huid heen en bereikt zo de spieren. IR-sauna's zijn daarom niet zo warm als gewone sauna's. Een gewone sauna moet je flink heet maken om te zorgen dat de warmte aan de oppervakte (huid) wordt doorgegeven aan de spieren onder de huid.

Zelfs kikkers (die koudbloedig zijn) stralen een bepaalde mate van infraroodstraling uit.

Wist jij trouwens...

... dat infrarood veel verschillende toepassingen heeft?

Nu je deze les gedaan hebt weet je:

• Wat infrarood-straling is;
• wie Vincent van Gogh is;
• hoe een restaurator infrarood gebruikt bij onderzoek;
• dat een schilderij is opgebouwd uit verschillende lagen;
• hoe je met infrarood ondertekeningen kan ontdekken.