4.1 Optische eigenschappen
Opgave 1
a De auto heeft een kleinere massa.
Kunststof is flexibel: je krijgt niet gemakkelijk een deuk.
De auto roest niet.
b De kunststoffen moeten tegen de hoge temperaturen in de motor kunnen en moeten sterker
dan staal zijn om grote krachten op te kunnen vangen. Dergelijke kunststoffen zijn (nog) erg
duur
c Voordelen van grafeen: zeer sterk, kleine dichtheid, roest niet.
Opgave 2
a Zie figuur 1.
De hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing.
Om de teruggekaatste lichtstraal te kunnen tekenen, ga je de normaal tekenen.
De normaal op het oppervlak van een cirkel gaat door het middelpunt van de cirkel.
b De witte auto kan alle kleuren weerkaatsen. Dus als er alleen geel licht op de auto valt, ziet
Annerieke een geelgekleurde auto.
De blauwe auto kan alleen blauw licht weerkaatsen. Dus als er alleen geel licht op de auto
valt, ziet Annerieke een zwarte auto.
Opgave 3
a De brekingsindex bereken je met de brekingswet van Snellius.
sin i
n=
sin r
i = 70° (Opmeten in figuur 4.8 van het basisboek)
r = 30° (Opmeten in figuur 4.8 van het basisboek)
sin 70°
n= = 1,88
sin30°
b Zie figuur 4.2.
Het verdere verloop kun je tekenen als je de hoek van breking kent.
De hoek van breking bereken je met de brekingswet van Snellius.
Het tweede grensvlak is een overgang van glas naar lucht.
1 sin i
=
n sin r
n = 1,88
i = 20°
1 sin 20°
=
1,88 sin r
r = 40°
, Figuur 4.2
c Volgens BINAS tabel 18 is de brekingsindex voor blauw licht (n = 1,92) groter dan de
brekingsindex voor rood licht (n = 1,88). Bij dezelfde hoek van inval is de hoek van breking
van de blauwe lichtstraal groter dan die van de rode lichtstraal. Zie figuur 4.3.
Figuur 4.3
Opgave 4
Om een lichtstraal boven water te kunnen zien mag er geen totale terugkaatsing optreden. Een
lichtstraal wordt bij de overgang van water naar lucht gebroken als de hoek van inval kleiner is dan
de grenshoek.
Door de hoek van inval op te meten en deze te vergelijken met de grenshoek, kun je zeggen of de
lichtstraal gebroken wordt of niet.
1
sin g =
n
n = 1,33 (Zie BINAS tabel 18)
1
sin g =
1,33
g = 48,7°
Voor de linker lichtstraal geldt i = 46°. Dus Guillaume ziet de linker lichtstraal.
Voor de rechter lichtstraal geldt i = 65°. Dus Guillaume ziet de rechter lichtstraal niet. Deze wordt
totaal teruggekaatst.
Opgave 5
a De lichtstraal valt loodrecht op het grensvlak. Dan gaat een lichtstraal ongebroken rechtdoor.
b Om aan te tonen dat er totale terugkaatsing optreedt, ga je de hoek van inval vergelijken met
de grenshoek.
De grenshoek bereken je met de formule voor de grenshoek.
Zie figuur 4.4.
Hoek van inval = 45°
1
sin g =
n
n = 1,71
1
sin g =
1,71
g = 36°
De hoek van inval is groter dan de grenshoek. Dus treedt er totale terugkaatsing op.
Opgave 1
a De auto heeft een kleinere massa.
Kunststof is flexibel: je krijgt niet gemakkelijk een deuk.
De auto roest niet.
b De kunststoffen moeten tegen de hoge temperaturen in de motor kunnen en moeten sterker
dan staal zijn om grote krachten op te kunnen vangen. Dergelijke kunststoffen zijn (nog) erg
duur
c Voordelen van grafeen: zeer sterk, kleine dichtheid, roest niet.
Opgave 2
a Zie figuur 1.
De hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing.
Om de teruggekaatste lichtstraal te kunnen tekenen, ga je de normaal tekenen.
De normaal op het oppervlak van een cirkel gaat door het middelpunt van de cirkel.
b De witte auto kan alle kleuren weerkaatsen. Dus als er alleen geel licht op de auto valt, ziet
Annerieke een geelgekleurde auto.
De blauwe auto kan alleen blauw licht weerkaatsen. Dus als er alleen geel licht op de auto
valt, ziet Annerieke een zwarte auto.
Opgave 3
a De brekingsindex bereken je met de brekingswet van Snellius.
sin i
n=
sin r
i = 70° (Opmeten in figuur 4.8 van het basisboek)
r = 30° (Opmeten in figuur 4.8 van het basisboek)
sin 70°
n= = 1,88
sin30°
b Zie figuur 4.2.
Het verdere verloop kun je tekenen als je de hoek van breking kent.
De hoek van breking bereken je met de brekingswet van Snellius.
Het tweede grensvlak is een overgang van glas naar lucht.
1 sin i
=
n sin r
n = 1,88
i = 20°
1 sin 20°
=
1,88 sin r
r = 40°
, Figuur 4.2
c Volgens BINAS tabel 18 is de brekingsindex voor blauw licht (n = 1,92) groter dan de
brekingsindex voor rood licht (n = 1,88). Bij dezelfde hoek van inval is de hoek van breking
van de blauwe lichtstraal groter dan die van de rode lichtstraal. Zie figuur 4.3.
Figuur 4.3
Opgave 4
Om een lichtstraal boven water te kunnen zien mag er geen totale terugkaatsing optreden. Een
lichtstraal wordt bij de overgang van water naar lucht gebroken als de hoek van inval kleiner is dan
de grenshoek.
Door de hoek van inval op te meten en deze te vergelijken met de grenshoek, kun je zeggen of de
lichtstraal gebroken wordt of niet.
1
sin g =
n
n = 1,33 (Zie BINAS tabel 18)
1
sin g =
1,33
g = 48,7°
Voor de linker lichtstraal geldt i = 46°. Dus Guillaume ziet de linker lichtstraal.
Voor de rechter lichtstraal geldt i = 65°. Dus Guillaume ziet de rechter lichtstraal niet. Deze wordt
totaal teruggekaatst.
Opgave 5
a De lichtstraal valt loodrecht op het grensvlak. Dan gaat een lichtstraal ongebroken rechtdoor.
b Om aan te tonen dat er totale terugkaatsing optreedt, ga je de hoek van inval vergelijken met
de grenshoek.
De grenshoek bereken je met de formule voor de grenshoek.
Zie figuur 4.4.
Hoek van inval = 45°
1
sin g =
n
n = 1,71
1
sin g =
1,71
g = 36°
De hoek van inval is groter dan de grenshoek. Dus treedt er totale terugkaatsing op.
