Licht maakt alles om ons heen zichtbaar. Zonder licht zou je niets zien! En zonder geluid zou je niets horen. Licht en geluid bepalen in grote mate je dagindeling en je gedrag en hebben grote invloed op jouw emoties. Zonder licht en geluid zou het leven maar donker en stil zijn.
Maar wat is licht en geluid nu eigenlijk? Hoe ontstaat kleur? Hoe krijg je een bepaalde klank? Dankzij onderzoek is er inmiddels heel veel bekend over licht en geluid. Dit onderzoek heeft ook veel opgeleverd. Licht kun je zo manipuleren dat bijvoorbeeld hele kleine voorwerpen en voorwerpen op hele grote afstand zichtbaar worden. Geluid kun je zelf maken en gebruiken om over grote afstand te communiceren.
In dit thema ga je licht en geluid onderzoeken. Zo leer je over licht, over geluid, over straling en over het doen van onderzoek.
Wat weet ik al?
Wat weet je al van de onderwerpen licht, geluid en straling?
Bekijk het onderstaande woordweb. Vul het woordweb aan.
Logboek Google Drive
Binnen het dit thema gebruik je een logboek.
Dit logboek is als Googledocument beschikbaar.
Om het in te vullen, maak je een kopie van het Googledocument en plaats je het in je eigen Google-omgeving.
een voorbeeld geven van een directe lichtbron en een voorbeeld van een indirecte lichtbron.
een voorbeeld geven van diffuse terugkaatsing en een voorbeeld van spiegelende terugkaatsing.
met een tekening laten zien hoe schaduw ontstaat als licht op een niet-doorschijnend voorwerp valt.
construeren hoe een lichtstraal wordt gereflecteerd door gebruik te maken van de spiegelwet 'hoek van inval = hoek van terugkaatsing'.
construeren hoe een bolle lens een lichtstraal convergeert en kan dit vergelijken met de werking van een accomoderend oog.
Kleur
beschrijven dat als licht op een prisma valt het wordt gebroken in het spectrum van wit licht.
beschrijven dat door het mengen van primaire lichtkleuren verschillende kleuren kunnen worden gemaakt.
Geluid
beschrijven dat geluidsbronnen verschillende soorten geluidstrillingen maken, die door een trillende tussenstof worden verplaatst en vervolgens worden opgevangen door een ontvanger.
het verband tussen frequentie, het aantal trillingen per seconde en de toonhoogte beschrijven.
beschrijven dat geluidssterkte wordt gemeten met een decibel-meter of met een oscilloscoop.
beschrijven dat gehoorschade op kan treden bij een geluid harder dan 80 dB en ik kan bij een situatiebeschrijving van geluidshinder een tweetal maatregelen noemen ter voorkoming ervan.
Straling
infrarode straling, ultraviolette straling, röntgenstraling en gammastraling noemen als voorbeelden van niet-zichtbare straling en ik kan de werking van een aantal toepassingen beschrijven.
Wat ga ik doen?
Onderdeel
Tijd in uren
Inleiding
1
Licht
5
Kleur
2
Geluid
4
Straling
4
Afsluiting
1
Totaal
17
Licht
Inleiding
Antoni van Leeuwenhoek (1632 – 1723)
Ik was een Nederlandse zakenman en leefde in de Gouden Eeuw waarin de Republiek der Zeven Verenigde Nederlanden een bloeiperiode doormaakte van handel, wetenschap en kunsten.
In Delft werkte in als lakenhandelaar en was ik geïnteresseerd in het maken van lenzen. Eenvoudige lenzen werden toen als vergrootglas gebruikt bij de controle van stoffen. Het lukte mij om lenzen te maken die veel sterker vergrootten. Zo sterk zelfs dat ik allerlei dingen ontdekte zoals bloedlichaampjes, haarvaten en spermatozoïden.
Dingen die nog nooit eerder een mens had gezien. En dit door lichtstralen te manipuleren met een lens.
Waarnemen
De Nederlander Antoni van Leeuwenhoek wordt vaak genoemd als uitvinder van de microscoop.
Met deze microscoop opende hij een wereld die voorheen verborgen was.
Een microscoop maakt gebruik van lenzen.
Lenzen worden ook gebruikt in telescopen.
Dit keer niet om kleine voorwerpen te kunnen zien, maar juist om heel ver weg te kunnen kijken.
Opdracht
Maak een telescoop.
Zie opdracht “maak_telescoop.pdf” van Ruimtevaartindeklas.
Je hebt twee lenzen nodig.
Deze zijn van het merk Astromedia te verkrijgen bij Ipacity.
Je hebt lens nummer 2 nodig (met een diameter van 16,5 millimeter en een sterkte van +66,7).
En je hebt lens nummer 8a nodig (met een diameter van 40,0 millimeter en een sterkte van +5,6)
De eisen zijn:
met de telescoop moet je meer detail van een voorwerp kunnen zien (hij heeft één of meerdere lenzen nodig)
met de telescoop moet je scherp kunnen stellen (hij moet kunnen uitschuiven)
de telescoop moet stevig zijn
Je wordt als volgt beoordeeld:
Goed
Voldoende
Beginner
Vergroten en scherp stellen
Een voorwerp op grote afstand wordt haarscherp in beeld gebracht
Een voorwerp op afstand kan scherp in beeld gebracht worden
Een voorwerp op kleine afstand kan redelijk scherp in beeld gebracht worden
Stevigheid
De telescoop voelt erg stevig en kan intensief gebruikt worden
De telescoop is redelijk stevig en kan een aantal keer gebruikt worden
De telescoop is niet zo stevig
Afwerking
De telescoop is mooi afgewerkt
De telescoop is redelijk afgewerkt
De telescoop is rommelig afgewerkt
Het criterium “vergroten en scherp stellen” weegt het zwaarst.
Verklaren
Tip:
Maak gebruik van het volgende filmpje:
Theorie - Licht
Om iets te kunnen zien heb je licht nodig.
Licht komt van een lichtbron.
Een lichtbron straalt licht uit. Lichtbronnen die zelf licht uit stralen noem je directe lichtbronnen.
Een indirecte lichtbron is een lichtbron die het licht van een andere lichtbron weerkaatst.
Licht verspreidt zich van een lichtbron in alle richtingen.
Een kenmerk van lichtstralen is dat ze in principe rechtdoor gaan.
Een bundel lichtstralen noem je ook wel een lichtbundel.
Voorwerpen die door de lichtbron verlicht worden kun je zien, omdat ze het licht weerkaatsen.
Omdat lichtstralen rechtdoor gaan, kan het licht op sommige plekken niet komen.
Waar het licht niet kan komen, heb je schaduw.
Omdat licht zich verplaatst in rechte lijnen, teken je lichtstralen ook als rechte lijnen.
Theorie - Spiegel
Als licht op een spiegel komt, wordt het licht teruggekaatst.
Bekijk de tekening. Komt een lichtstraal op een gladde spiegel dan is de hoek waaronder de lichtstraal op de spiegel komt dezelfde als de hoek waaronder de lichtstraal wordt teruggekaatst.
Daarbij geldt:
De hoek van inval (∠ i) is gelijk aan de hoek van terugkaatsing (∠ t). Dit staat bekend als de spiegelwet.
De normaal is de denkbeeldige lijn die loodrecht op de spiegel staat.
Als licht op een spiegelend voorwerp valt, wordt het weerkaatst. Licht kan spiegelend weerkaatst worden of diffuus weerkaatst. Bij diffuse weerkaatsing valt het licht op een ruw oppervlak en worden de lichtstralen in verschillende richtingen weerkaatst.
Theorie - Lenzen
Een lens is een doorzichtig voorwerp veelal van glas of plastic.
Lenzen worden gebruikt om lichtbundels te richten. Als je met een lamp op een lens schijnt, zie je dat het licht van richting verandert als het door de lens gaat.
Lenzen kom je bijvoorbeeld tegen in een beamer, in een fototoestel of in een bril. De lenzen zorgen er voor dat er van een voorwerp een beeld op de juiste scherpte wordt weergegeven.
Bolle lenzen zijn in het midden dikker dan aan de rand. Als er licht op een bolle lens valt, buigt het licht zo af dat de lichtstralen dichter naar elkaar toegaan.
Het punt waar alle lichtstralen samenvallen, noem je het brandpunt (F).
De afstand van het midden van de lens tot het brandpunt wordt de brandpuntsafstand (f).
Hoe boller de lens, hoe kleiner de brandpuntsafstand. Hoe boller de lens, hoe sterker de lens.
Theorie - Oog
In je oog zit een bolle lens. Alles wat je bekijkt wordt door de lens verkleind op het netvlies geprojecteerd.
De bolheid van je ooglens kan variëren. Als je naar iets kijkt wat dichtbij is, is je ooglens boller dan als je kijkt naar iets dat verder weg is. Het veranderen van de dikte van je ooglens wordt accommoderen genoemd.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
In het logboek staan ook nog twee verwerkingsopdrachten.
Maak deze.
Kleur
Inleiding
Isaac Newton (1643 – 1727)
Ik word gezien als een van de grootste wetenschappers aller tijden. Vooral omdat ik de beweging van het kleinste veertje en van de grootste planeet kon beschrijven in drie eenvoudige wetten. Maar ook vanwege mijn onderzoek naar licht.
In 1665 woedde de builenpest in Londen. Iedereen met een greintje verstand ontvluchtte de stad, en ik dus ook. Ik trok me terug in mijn ouderlijke huis en deed daar onderzoek naar licht. Om te kijken of kleur een illusie was die door het oog werd opgewekt, nam ik een botte houten naald en duwde die zo ver mogelijk tussen mijn oogbal en jukbeen, om deze vervolgens onder diverse omstandigheden wat heen en weer te wrikken. Het leverde allerlei effecten op, die me tot de conclusie brachten dat het oog niet veel anders is als een lens.
Ik raakte overtuigd dat licht en kleur niet door het oog werden opgewekt. Om dit verder te onderzoeken maakte ik een gaatje in het luik van mijn werkkamer waar een klein straaltje licht doorheen viel. Leidde ik die lichtbundel door een prisma, dan verscheen een langwerpig spectrum aan kleuren op de muur. Het prisma rafelde het licht op de een of andere manier uiteen. Voegde ik nóg een prisma toe, dan bleek de uiteengerafelde bundel weer samengebald te worden tot wit licht. Isoleerde je een enkele kleur uit het spectrum, dan hield het die kleur ongeacht wat je ermee uithaalde.
Dit was een enorme doorbraak. Kleur was niet een vervuiling van het licht of een illusie van het oog, maar een inherente eigenschap van licht. Een voorwerp had kleur omdat het zonlicht op een bepaalde manier reflecteerde.
Als lichtstralen van een stof naar andere stof gaan treedt er op het grensvlak van de twee stoffen bijna altijd breking op: de lichtstralen gaan in een andere richting verder.
De oorzaak van de breking is dat de lichtsnelheid in beide stoffen verschilt.
Voorbeeld
Bekijk de figuur.
Een lichtstraal gaat van lucht naar glas.
Bij de overgang naar een dichtere stof is de breking 'naar de normaal' toe.
hoek i is groter dan hoek r.
Lichtstralen die loodrecht op het glas vallen worden niet gebroken.
Wit licht is een mengsel van kleuren. Dat zie je goed als je wit licht door een prisma ziet gaan. Er treedt dan breking op van de lichtstraal. Niet alle kleuren buigen echter hetzelfde af.
Het licht breekt dan uiteen in een spectrum van verschillende kleuren:
rood,
oranje,
geel,
groen,
blauw,
violet.
Een regenboog is ook 'uiteen gevallen' witlicht. Een regenboog ontstaat als wit licht weerkaatst wordt door een regendruppel. Een regenboog zie je dan ook alleen als de zon schijnt en als het geregend heeft.
Een gekleurd voorwerp weerkaatst alleen licht dat dezelfde kleur heeft. Een rood voorwerp weerkaatst dus alleen rood licht, de rest van het licht wordt geabsorbeerd.
Een wit voorwerp absorbeert geen enkele kleur. Alle kleuren worden weerkaatst.
Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren. Geen enkele kleur wordt weerkaatst.
Rood, groen en blauw worden de hoofdkleuren of primaire lichtkleuren genoemd. Het menselijk oog is alleen gevoelig voor deze drie lichtkleuren of mengsels daarvan. Met deze drie lichtkleuren kunnen alle zichtbare kleuren worden gemaakt.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
In de inleiding van elk hoofdstuk wordt aandacht gegeven aan een wetenschapper die een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan het onderwerp van het hoofdstuk. Zo is bij het hoofdstuk ‘licht’ de Nederlander Antoni van Leeuwenhoek in de schijnwerper geplaatst vanwege zijn uitvinding van de microscoop. En in het hoofdstuk over kleur was dat de wereldberoemde wetenschapper Isaac Newton, die baanbrekend onderzoek deed naar licht.
In dit hoofdstuk over geluid sta je zelf in de schijnwerper. Je bent in dit hoofdstuk namelijk zelf de onderzoeker.
Waarnemen
Je gaat een onderzoek doen naar geluid.
Bedenk een onderzoeksvraag en voer het onderzoek uit.
Schrijf in het logboek het onderzoeksverslag.
Verklaren
Je hebt onderzoek gedaan naar geluid.
Door dit onderzoek te doen ben je mogelijk meer te weten gekomen over geluid.
Je klasgenoten hebben ook onderzoek gedaan.
Wellicht heb je mee kunnen kijken en ook kunnen leren van het werk van anderen.
Vat samen wat je geleerd hebt. Beschrijf zo goed mogelijk wat geluid is en hoe het komt dat wij iets horen.
Maak gebruik van zoveel mogelijk van de volgende woorden:
geluidsbron
tussenstof
trilling
ontvanger
geluidsgolf
frequentie
trillingstijd
amplitude
toonhoogte
geluidssterkte
Theorie
Geluid komt van een geluidsbron. Voorbeelden van geluidsbronnen zijn je stem, een luidspreker of een muziekinstrument.
De geluidsbronnen geven geluidstrillingen af die via een tussenstof
van de geluidsbron naar je oor gaan. De oorschelp vangt het geluid op.
In het slakkenhuis worden de geluidstrillingen omgezet in elektrische
stroompjes die via de gehoorzenuw naar je hersenen gaan.
Je hersenen vertalen de stroompjes: je hoort iets.
Geluid plant zich voort in de vorm van golven.
Met een oscilloscoop kun je geluidsgolven zichtbaar maken.
Een geluidsgolf van een enkele zuivere toon geeft een gelijkmatige golfbeweging te zien:
De golflengte van een geluidsgolf bepaalt de toonhoogte van het geluid.
Hoe meer golven (trillingen) per seconde, hoe hoger het geluid.
De uitwijking of amplitude van een geluidsgolf bepaalt de geluidssterkte.
Hoe groter de amplitude, hoe harder het geluid.
Het aantal trillingen per seconde wordt de frequentie genoemd.
Het symbool voor frequentie is f.
De eenheid van frequentie is hertz (Hz).
Een frequentie van 75 Hz betekent dus 75 trillingen per seconde.
De tijd van één trilling wordt de trillingstijd genoemd.
Het symbool voor trillingstijd is T.
De eenheid van trillingstijd is seconde (s).
Er is een verband tussen de frequentie en de trillingstijd:
Trillingstijd \(= \frac{1}{frequentie}\) of \(T = \frac{1}{f}\)
Een frequentie van 20 Hz betekent 20 trillingen per seconde.
Eén trilling duurt dan 0,05 seconde. Ga dat na!
De sterkte van het geluid wordt gemeten in decibel(dB).
De geluidssterkte kun je meten met een decibelmeter.
Een geluid met een geluidsniveau van minder dan 80 dB wordt gezien als een veilig geluid. Geluid met een geluidsniveau boven de 80 dB is hinderlijk en kan leiden tot blijvende gehoorbeschadiging. Er is dan sprake van geluidshinder.
Om geluidsoverlast tegen te gaan kunnen er verschillende maatregelen genomen worden. Je kunt maatregelen tegen geluidsoverlast nemen die werken bij de ontvanger.
Voorbeelden zijn:
gehoorbeschermers dragen als je in een lawaaierige omgeving werkt;
geluidsschermen plaatsen langs snelwegen;
geluidsisolatie in muren en ramen.
Je kunt ook maatregelen tegen geluidsoverlast nemen die werken bij de geluidsbron.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Ik begon mijn loopbaan als musicus en componist. Ik was daar behoorlijk succesvol in maar werd vooral bekend door mijn astronomische ontdekkingen. Ik studeerde in mijn vrije tijd wikskunde en astronomie. Ik werd benoemd tot astronoom aan het hof van koning George III van Engeland en bouwde de op dat moment grootste telescoop van de wereld. Deze telescoop had een brandpuntsafstand van twaalf meter.
In 1800 ontdekte ik het bestaan van infrarode straling. Ik deed dat door met een thermometer de temperatuur van de kleuren van het licht, dat door een prisma viel, te bepalen. Ik ontdekte dat hoe meer richting rood, hoe hoger de temperatuur was. Toen plaatste ik uit nieuwsgierigheid de thermometer voorbij het rood, waar geen kleur zichtbaar was.
En toen ontdekte ik iets.
In dit hoofdstuk ga je mijn experiment nadoen en kun je het zelf ontdekken.
Waarnemen
Newton liet zonlicht door een prisma schijnen.
Licht wordt door een prisma gebroken in een spectrum van een regenboog aan kleuren.
Zijn al deze kleuren even warm?
Meet de temperatuur van de verschillende kleuren.
Gebruik het onderzoeksverslag in het logboek als leidraad bij het onderzoek en vul het aan.
Verklaren
Theorie
Licht is een vorm van straling. Straling is energieoverdracht zonder dat er sprake is van direct contact. Geluid is géén vorm van straling. Bij geluid is er altijd een medium dat in beweging is, zoals lucht. Bij straling is dat niet zo. Deze kan ook door vacuüm, zoals bijvoorbeeld in de ruimte, doorgegeven worden.
Naast zichtbare straling (licht) is er ook onzichtbare straling. Voorbeelden van onzichtbare straling zijn infrarood straling, ultraviolet straling, röntgenstraling en radiogolven.
Straling kan op verschillende manieren worden toegepast:
radiogolven, worden gebruikt om signalen over te brengen voor radio en tv.
microgolven, worden gebruikt in een magnetron en in radarinstallaties.
infraroodstraling, wordt gebruikt in een afstandsbediening of in een alarmsysteem.
UV straling, wordt gebruikt in een zonnebank. Van UV straling wordt je bruin.
röntgenstraling, wordt gebruikt om een röntgenfoto te maken.
gammastraling, wordt gebruikt bij bestralingen van tumors.
Röntgenstraling en gammastraling zijn voorbeelden van ioniserende straling. Deze straling heeft zo’n grote energie dat deze elektronen uit atomen kan wegschieten waardoor er ionen ontstaan. Ioniserende straling wordt ook wel radioactieve straling genoemd.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
Neem de onderstaande zinnen over in je logboek en beantwoord de vragen.
Ik geef het thema "Licht en geluid" het volgende cijfer: ...
Waar heb je veel van geleerd?
Schrijf eventueel ook op wat je geleerd hebt.
Waar heb je weinig aan gehad?
Wat kan beter?
Oefentoets
Op deze pagina vind je enkele examenvragen uit examens van vorige jaren.
De vragen sluiten zo goed mogelijk aan bij de onderwerpen van deze opdracht.
Maak bij het beantwoorden ook gebruik van wat je al eerder geleerd hebt.
Als je de vraag niet kunt beantwoorden, probeer het dan later opnieuw.
Nadat je de vragen beantwoord hebt, kun je de vraag zelf nakijken en je score aangeven.
Het arrangement Thema: Licht en geluid - kopie 1 - kopie 1 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Martijn van de Maat
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2025-01-21 12:32:40
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
Licht
Kleur
Geluid
Straling
Toets: Licht en geluid
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Licht maakt alles om ons heen zichtbaar. Zonder licht zou je niets zien! En zonder geluid zou je niets horen. Licht en geluid bepalen in grote mate je dagindeling en je gedrag en hebben grote invloed op jouw emoties. Zonder licht en geluid zou het leven maar donker en stil zijn.
Binnen het dit thema gebruik je een logboek.
Aan het eind van dit thema kan ik:
Antoni van Leeuwenhoek (1632 – 1723)
De Nederlander Antoni van Leeuwenhoek wordt vaak genoemd als uitvinder van de microscoop.
Om iets te kunnen zien heb je licht nodig.
Isaac Newton (1643 – 1727)
Lees de volgende informatie goed door: 
Als lichtstralen van een stof naar andere stof gaan treedt er op het grensvlak van de twee stoffen bijna altijd breking op: de lichtstralen gaan in een andere richting verder.
Wit licht is een mengsel van kleuren. Dat zie je goed als je wit licht door een prisma ziet gaan. Er treedt dan breking op van de lichtstraal. Niet alle kleuren buigen echter hetzelfde af.
rood,
Een wit voorwerp absorbeert geen enkele kleur. Alle kleuren worden weerkaatst.
Jij
Je hebt onderzoek gedaan naar geluid.
Je kunt ook maatregelen tegen geluidsoverlast nemen die werken bij de geluidsbron. 
William Herschel (1738 – 1822)
Newton liet zonlicht door een prisma schijnen.
Neem de onderstaande zinnen over in je logboek en beantwoord de vragen.
