Embedded Files
Reflectie: hoeken meten - de spiegelwet
Reflectie: hoeken meten - de spiegelwet
TERMINOLOGIE
We spreken hier over de INVALSHOEK i en de WEERKAATSINGSHOEK (reflectiehoek) r.
De lijn loodrecht op een oppervlak noemen we de NORMAAL.
Een normaal. Hier: een loodlijn tussen een punt en een lijn.
Een normaal. Hier: een loodlijn tussen een punt en een vlak.
Een normaal. Hier: een loodlijn tussen een punt en een kromme.
CONVENTIE
Als we invalshoeken en weerkaatsingshoeken meten, dan meten we die telkens t.o.v. de normaal.
EXPERIMENTEN
We doen enkele eenvoudige experimenten met een laserpointer (of een andere led-laser) en een laserbox.
Schijn licht op een vlakke spiegel. Doe dat onder verschillende invalshoeken
Noteer telkens de hoek waaronder de lichtstraal invalt en de hoek waaronder de lichtstraal terugkaatst.We doen hetzelfde experiment met een gebogen spiegel. We meten telkens zorgvuldig de invalshoek en de terugkaatsingshoek t.o.v. de normaal in een punt dat we vooraf kozen.
Uit onze experimenten vinden we de spiegelwet.
DE SPIEGELWET
Bij reflectie op een spiegelend oppervlak zijn de invalshoek (i) en de weerkaatsingshoek (r) (gemeten t.o.v. de normaal) gelijk aan elkaar:
Dit noteren we ook zó:
met hierin:
∠i de invalshoek van de lichtstraal
∠r de weerkaatsingshoek (= reflectiehoek) van de lichtstraal
Gerichte terugkaatsing.
Wanneer een smalle, evenwijdige lichtbundel valt op een vlakke spiegel, kan je slechts vanuit één richting licht afkomstig van de spiegel zien. Het licht wordt in één richting teruggekaatst.
Diffuse terugkaatsing of lichtverstrooiing.
Wanneer een smalle, evenwijdige lichtbundel valt op een gekreukt vlak (bijvoorbeeld een gekreukt en terug vlak gestreken stuk aluminiumfolie), kan je vanuit meerdere richtingen licht afkomstig van dit vlak zien.
Reflectie: beeld
Reflectie: beeld
Als je in de spiegel kijkt, lijkt de fles zich achter de spiegel te bevinden. Let op de constructie om te tekenen waar het beeld zich bevindt.
En daarom kan je jezelf dus helemaal zien in een kleine spiegel.
OEFENING
Als je een laser richt op twee spiegels die onder een rechte hoek aan elkaar vast zitten, dan zijn de inkomende en de weerkaatste straal evenwijdig aan elkaar.
Toon dit eerst aan met een tekening.
Toon het daarna aan met een wiskundig bewijs.
OPLOSSING
In de figuur zijn a, b, α en β hoeken.
De inkomende en weerkaatste lichtstraal zijn evenwijdig aan elkaar als α + β = 180°
Dat moeten we dus bewijzen.
Dit weten we:
α = 180° - 2a
β = 180° - 2b
a + b = 90° ⇒ 2a + 2b = 180°
Hieruit vinden we:
α + β
= (180° - 2a) + (180° - 2b)
= 360° - 2a - 2b
= 360° - (2a + 2b)
= 360° - 180°
= 180°
Isaac Newton (1643 – 1727) was de eerste die een telescoop bouwde met spiegels i.p.v. lenzen. De telescoop is eigenlijk een lichtvanger want al het licht dat binnenvalt op de grote spiegel wordt via de kleine spiegel naar het oculair (en dus het oog van de waarnemer) gespiegeld. Dat kan alleen met een spiegel die niet vlak is.
GOEDE VRAAG
In de verte lijkt het of de weg nat is. In werkelijkheid zie je de lucht als een fata morgana, een luchtspiegeling. Maar is dit wel echt reflectie? Asfalt weerkaatst toch niet het licht als een spiegel?
Het is wel degelijk de lucht die je ziet maar NIET door reflectie op het asfalt. Deze fata morgana zie je omwille van de breking van licht in de lucht. We hebben het er verderop over.
Reflectie om afstanden te bepalen
Reflectie om afstanden te bepalen
LIDAR (Laser Imaging Detection And Ranging) is een technologie die de afstand tot een object of oppervlak bepaalt door middel van het gebruik van laserpulsen. Lidar werkt volgens hetzelfde principe als radar: een signaal wordt uitgezonden en zal enige tijd later door reflectie weer worden opgevangen. LIDAR gebruikt UV, zichtbaar licht of nabij IR om de metingen te doen. (BRON)
LIDAR beeld van de Copán acropolis, een archeologische site in Honduras.
Licht is een golfverschijnsel. Geluid is dat ook. Alle golven hebben heel wat gedragingen gemeen, waaronder dus ook reflectie. Geluid reflecteert op het scheidingsoppervlek tussen stoffen. Geluid kan dus, net als licht, gebruikt worden om afstand te bepalen.
Schepen, dolfijnen, vleermuizen ... gebruiken de weerkaatsing van geluidsgolven om objecten in hun omgeving te detecteren en afstanden te bepalen. Dat heet SONAR (SOund Navigation And Ranging).
Een ECHOGRAFIE werkt met absorptie en reflectie van geluid. Een transducer stuurt ultrageluid met een frequentie van enkele miljoenen hertz in je lichaam en vangt het weerkaatste geluid ook weer op. Op basis van deze gegevens kan een computer dan een beeld samenstellen van de weefsels waardoor het geluid is gepasseerd.
Reflectie bij andere elektromagnetische golven
Reflectie bij andere elektromagnetische golven
ALLE soorten golven vertonen reflectie. Dus ook alle soorten elektromagnetische golven. Maar soms wil je dat niet.
"Stealth aircraft are designed to avoid detection using a variety of technologies that reduce reflection/emission of radar, infrared, visible light, radio frequency (RF) spectrum, and audio, collectively known as stealth technology." (BRON)
Games
Games
Puzzels waarin reflecterende lasers de hoofdrol spelen, zijn zeer populair. Vind ze voor je smartphone, tablet, computer of gewoon online in je browser.
OPDRACHT
Speel een lasergame.
EXTRA OEFENINGEN
EXTRA OEFENINGEN
... VIND JE IN JE WERKBOEK.
Page updated
Report abuse