Embedded Files
DIT IS EEN STEM-PROJECT
Lichtbronnen
Lichtbronnen
TERMINOLOGIE
Een LICHTBRON is een object dat licht uitzendt. Het object gebruikt de aanwezige energie en zet die om in stralingsenergie, wat in dit geval dus zichtbaar licht is.
Lichtbronnen kunnen natuurlijk zijn of kunstmatig.
Deze glimworm van het geslacht Stenocladius produceert licht (bioluminescentie).
Een stadion wordt tegenwoord verlicht met LED verlichting.
OEFENING - Lichtbronnen
Welke van deze objecten zijn een natuurlijke (NAT), kunstmatige (KUN) of géén lichtbron (-)?
De zon / een ster, de maan, Platanus orientalis, Watasenia scintillans, een zaklamp, een spiegel, een glowstick, Glow-in-the-dark verf, de lucht overdag, een laser, het scherm van je computer.
EXPERIMENT - Reflectie 1
We richten een evenwijdige lichtbundel op een bak met helder water. We voegen daarna wat melk toe.
Zie je de lichtbundel in het heldere water? JA / NEE
Zie je de lichtbundel in het water met melk? JA / NEE
Vanwaar het verschil?
VRAAG - Reflectie 2
Wanneer kan je een voorwerp zien dat geen lichtbron is?
VRAAG - Reflectie 3
Tijdens een lasershow wordt er NOOIT licht rechtstreeks naar het publiek gestuurd. Toch kan je lichtbundels zien.
Hoe kan dat?
Kleur
Kleur
Een lichtbron produceert licht in de kleuren uit het lichtspectrum. (Anders is het geen licht.)
Er bestaan lichtbronnen die precies 1 kleur licht uit het lichtspectrum produceren.
Veel lichtbronnen produceren tegelijk een combinatie van kleuren uit het lichtspectrum. Wij zien dan mengkleuren.
Als je alle kleuren van het lichtsprectrum in gelijke mate mengt, dan krijg je wit licht.
Een object dat alle kleuren van het lichtsprectrum naar jouw oog (difuus) weerkaatst, is een wit object.
EXPERIMENT - Diffractie & interferentie
Het oppervlak van een CD trekt licht uiteen in de kleuren waaruit de lichtbundel is opgebouwd. Zo zie je dat het licht van de zon alle kleuren van het kleurenspectrum bevat.
Noteer je waarnemingen.
Reflectie van zonlicht op een CD.
EXPERIMENT - Spectroscoop
Een spectroscoop trekt licht uiteen in de kleuren waaruit de lichtbundel is opgebouwd. We bekijken met een spectroschoop het licht van de zon, van een gloeilamp, een spaarlamp, een LED-lamp ...
Noteer je waarnemingen.
De lichtkleuren uit een spaarlamp.
De lichtkleuren uit een natriumlamp.
Lasers zijn lichtbronnen die precies 1 kleur licht uit het lichtspectrum produceren. Hier wordt een groene laser gebruikt voor fundamenteel wetenschappelijk onderzoek.
LEDs zijn lichtbronnen die precies 1 kleur licht uit het lichtspectrum produceren. LEDs die makkelijk te verkrijgen zijn, zijn rood, groen, blauw, geel, amber.
OPDRACHT - Lasers
Een LASER is een speciale en vaak sterke lichtbron.
Het woord LASER is een acroniem. Waarvoor staat dit woord?
Lasers worden voor heel veel zaken gebruikt. Waarvoor zoal?
Laserbehandeling van een oog.
Licht kan ontstaan door thermische straling: bij hoge temperaturen zenden voorwerpen licht uit, zoals het gloeien van een kachel of de zon.
Gloeiende houtskool in een barbecue is warm genoeg om, naast infrarood, ook veel licht uit te stralen.
OEFENING - Kleurtemperatuur
Zoek op wat het begrip kleurtemperatuur bij lampen precies betekent.
Leg dit uit zodat een 12-jarige het ook begrijpt.
Licht kan ook ontstaan bij veranderingen in de elektronenstructuur van atomen. Wanneer een atoom energie opneemt, kunnen elektronen naar een hoger energieniveau springen. Als ze daarna terugkeren naar hun oorspronkelijke toestand, geven ze die energie weer af als elektromagnetische straling, onder andere zichtbaar licht.
De kleur(en) licht die een atoom uitstraalt hangt af van welke overgang het elektron maakt.
OEFENING - Excitatie
Welke kleur licht hoort bij welke uitgezonden lichtgolf? →
rood licht: A / B / C / D
groen licht: A / B / C / D
blauw licht: A / B / C / D
ultraviolet licht: A / B / C / D
EXPERIMENT - Vlamtest
We maken een oplossing van een natriumzout, een oplossing van een strontiumzout, een oplossing van een koperzout ...
We doen elke oplossing in een flesje met verstuiver en vernevelen telkens een beetje oplossing in de vlam van een bunzenbrander. Vergelijk wat je ziet ook met wat je ziet als je een beetje water in de vlam vernevelt.
Noteer je waarnemingen.
Elke zoutoplossing laat de vlam verkleuren. De kleur die je krijgt is verschillend en typisch voor de gebruikte stof.
De kleur van vuurwerk wordt bepaald door de stoffen die ze laten ontbranden.
De kleur(en) licht die je krijgt hangt af van wélk atoom het licht uitstraalt.
OPDRACHT - De spectrofotometer
Zoek op waarvoor een spectrofotometer wordt gebruikt.
Zoek op hoe een spectrofotometer werkt.
EXPERIMENT - Fluorescentie
We maken een oplossing met fluoresceïne of met uranine en doen die in een doorzichtige beker.
We schijnen licht doorheen de gevulde fles met een rode, een groene, een blauwe laser en belichten de fles met een UV-lamp.
We doen het experiment over met andere vloeistoffen: plantaardige olieën, tonicwater, ...
Noteer je waarnemingen.
Als je sommige stoffen met een blauwe laser of met een UV lamp belicht, dan gaan die stoffen een andere (!) kleur licht uitstralen. Dat heet FLUORESCENTIE.
De stof gaat de energie van de het ingestraalde licht gebruiken om zijn eigen kleur licht uit te zenden. Dit is een totaal ander proces dan gewone reflectie.
Fluorescentie wordt veel gebruikt in de biologische en de medische wetenschappen.
Zo kan je de aanwezigheid van bacteriën, zichtbaar maken door een flourescerende stof toe te voegen.
GOEDE VRAAG - Fluo dingen
Hoe weet je zeker dat fluo hesjes en markeerstiften fluoresceren en niet gewoon licht reflecteren?
Omdat je, als je ze beschijnt met een lichtbron die maar 1 kleur licht uitzendt, een andere kleur licht terugkrijgt.
GOEDE VRAAG - Witte LEDs
Wit licht bevat alle kleuren. En een LED kan maar 1 kleur licht uitzenden. Hoe werkt dan een WITTE LED?
Een witte (!) led is meestal een combinatie van een rode, groene en blauwe led of anders alleen een blauwe led waarrond een laag is aangebracht die wit fluoresceert.
Kleur zien
Kleur zien
Achter het netvlies van ons oog bevinden zich lichtgevoelige cellen, de staafjes en de kegeltjes. De staafjes maken geen strikt onderscheid in kleur licht. De kegeltjes wél.
Omdat het oog veel minder kegeltjes dan staafjes heeft, kunnen we bij weinig licht nog wel zien, maar niet in kleur.
Kegeltjes zijn er in 3 soorten, elk met hun eigen gevoeligheid.
Kleur zien is dus een kwestie van hoe sterk de verschillende kegeltjes van ons oog worden gestimuleerd door het invallende licht.
Je kan een mens dus de kleur wit laten zien door de 3 soorten kegeltjes voldoende te stimuleren.
Dat kan door tegelijk rood (R), groen (G) en blauw (B) licht naar het oog te sturen. Precies wat de LED-schermen van smartphones, computers e.d. doen.
Honden hebben dichromatisch zicht. Ze hebben maar 2 soorten kegeltjes en zien dus minder kleurverschil dan mensen.
Net als mensen hebben honden kegeltjes die gevoelig zijn voor blauwe tinten. De andere soort kegeltjes is gevoelig voor rode én groene tinten. Honden zien dus weinig verschil tussen de kleuren rood en groen. Ze ervaren de wereld als blauw-geel.
OPDRACHT - Hondenogen
Een rood balletje in het groene gras? Een hele uitdaging voor je hond! Maar wat kunnen de ogen van honden beter dan die van mensen?
Bij mensen spreekt men van kleurenblindheid als de kleurperceptie niet normaal is. Kleurenblindheid bij mensen is meestal een erfelijke aandoening en vaak geslachtsgebonden.
OPDRACHT - Kleurenblindheid
Wat betekenen de volgende termen?
Protanopie.
Deuteranomalie.
Tritanopie.
Achromatopsie.
Kleur maken - licht mengen
Kleur maken - licht mengen
Door de kleuren van het lichtspectrum te mengen zien wij andere kleuren, mengkleuren.
Maar eigenlijk kunnen mensen door rood, groen en blauw licht te mengen alle kleuren waarnemen, dankzij de werking van ons gezichtsvermogen.
SIMULATIE - Licht mengen
Gebruik de simulatie Light Mixing van oPhysics om met rood, groen en blauw nieuwe kleuren te maken.
Welke kleur krijg je als je ...
100 % rood en 100 % groen mengt?
100 % rood en 100 % blauw mengt?
100 % groen en 100 % blauw mengt?
100 % rood, 100 % groen en 100% blauw mengt?
50 % rood, 50 % groen en 50% blauw mengt?
Welke kleur krijg je als je ...
100 % rood en 100 % groen mengt? ➡ GEEL
100 % rood en 100 % blauw mengt? ➡ MAGENTA
100 % groen en 100 % blauw mengt? ➡ CYAAN
100 % rood, 100 % groen en 100% blauw mengt? ➡ WIT
50 % rood, 50 % groen en 50% blauw mengt? ➡ GRIJS
SIMULATIE - De zon is een witte ster
Als je alle kleuren van het lichtsprectrum in gelijke mate mengt, dan krijg je wit licht. Het licht van de zon bevat alle kleuren van het kleurenspectrum. Waarom is de zon dan niet wit?
Dat komt omdat vooral het blauwe licht van de zon in onze atmosfeer wordt verstrooid. Daarom is de lucht blauw. Maar er is dan minder blauw (en paars) licht dat rechtsreeks van de zon je oog bereikt. Gebruik de simulatie om te zien welke kleur je dan krijgt.
Als je start met het mengen van 100 % rood, 100 groen en 100% blauw en dan zachtjes het blauw dimt, wordt je mengkleur steeds meer geel.
Elk beeldpunt van een LED-scherm bestaat uit een rode (R), groene (G) en blauwe (B) LED waarvan de helderheid afzonderlijk wordt geregeld. Daardoor kan een scherm veel kleuren laten zien.
Dit is een uitvergroting van de kleurpixels van een LED-scherm. Elke pixel bestaat uit een rode (R), een groene (G) en een blauwe (B) LED.
SIMULATIE - Kleurschermen
Gebruik de simulatie LCD Display van Javalab en bekijk in detail hoe je scherm alle kleuren maakt.
Leg uit hoe een scherm alle kleuren maakt op een zodanige manier dat een 12-jarige dit kan begrijpen.
OPDRACHT - Blauwe LEDs
Bekijk de video van Veritasium over de zoektocht naar een blauwe LED.
Noteer een vijftal zaken die jij onthouden hebt na het bekijken van de video.
Kleur maken - verf mengen - kleurfilters
Kleur maken - verf mengen - kleurfilters
Objecten absorberen en weerkaatsen licht. De kleur van een object wordt bepaald door welke kleuren licht het absorbeert en welke het weerkaatst.
Bladgroen (chlorophyl) van een plant gebruikt lichtenergie van bepaalde kleuren. Het absorbeert de rode en blauwe tinten en reflecteert vooral groen.
Daarom zijn planten dus groen.
OPDRACHT - Groene planten
Waarom zijn de bladeren van planten groen? (Gebruik je kennis van biologie, van chemie en van fysica om je antwoord te formuleren.)
GOEDE VRAAG - Agrotechnologie
Waarom heeft moderne verlichting voor planten een rozige kleur?
Planten gebruiken lichtenergie. Maar het groen gebruiken ze niet want dat weerkaatsen ze.
Het heeft dan ook geen zin om de planten te belichten. Blauw en rood licht volstaat. Samen geeft dat die rozige kleur.
De planten zullen met dit licht even goed groeien en je gebruikt minder energie voor je verlichting.
Als er kleuren ontbreken in het licht dat een lamp uitstraalt, kan een voorwerp die kleuren ook niet weerkaatsen en krijgen we geen kleur-echt beeld (BRON).
OEFENING - Wit papier
Ik zet een blad papier onder een daglichtlamp (= full-spectrumlamp). Het blad papier is wit. Wat weet je nu over de kleuren licht die het papier weerkaatst?
Hoe dieper je onder water bent, hoe minder kleur je ziet. Dat komt omdat niet alle lichtkleuren even diep doordringen. Rood licht wordt het sterkst geabsorbeerd door water, blauw licht het minst. Daarom: hoe dieper je onder water bent, hoe minder licht maar ook hoe blauwer alles eruit ziet. Een fotograaf heeft onder water een sterke, WITTE lamp nodig om kleurrijke foto’s te kunnen nemen.
OEFENING - Duiken
Je gaat duiken en neemt een wit voorwerp mee naar diepte 25 meter.
Welke kleur heeft het voorwerp daar?
Waarom heeft het voorwerp die kleur?
EXPERIMENT - Kleurfilters 1
In dit experiment gaan we het kleurenspectrum vereenvoudigd vorstellen. We doen alsof een lichtbron alleen rood, groen en blauw licht kan uitzenden.
We kijken naar onze omgeving doorheen een rode, groene en blauwe kleurfilter.
Welke kleuren licht laten de filters door?
Welke kleuren licht blokkeren de filters?
EXPERIMENT - Kleurfilters 2
In dit experiment gaan we het kleurenspectrum vereenvoudigd vorstellen. We doen alsof een lichtbron alleen rood, groen en blauw licht kan uitzenden.
We kijken naar onze omgeving doorheen een rode, groene, blauwe, cyaan, magenta en gele kleurfilter.
Welke kleuren licht laten de filters door?
Welke kleuren licht blokkeren de filters?
Welke kleur zie je als je een gele en rode filter combineert? Verklaar ook deze observatie.
Welke kleur zie je als je een gele en groene filter combineert? Verklaar ook deze observatie.
Maak verschillende combinaties van filters en bedenk vooraf welke kleuren je gaat zien als je er doorheen kijkt.
Noteer je waarnemingen.
Uit de simulatie Light Mixing leerde je dat je geel krijgt als je rood en groen licht mengt. In geel zit dus geen blauw licht. Gele verf absorbeert dus blauw en weerkaatst rood en groen.
Uit de simulatie Light Mixing leerde je dat je cyaan krijgt als je groen en blauw licht mengt. In cyaan zit dus geen rood licht. Cyaan verf absorbeert dus rood en weerkaatst groen en blauw.
Uit de simulatie Light Mixing leerde je dat je magenta krijgt als je rood en blauw licht mengt. In magenta zit dus geen groen licht. Magenta verf absorbeert dus groen en weerkaatst rood en blauw.
SIMULATIE - CMYK
Gebruik de CMYK Calculator van W3Schools om de kleuren cyaan (C), magenta (M) en geel (Y van yellow) te mengen.
Bedenk altijd eerst zélf welke kleur je gaat zien vóór je de simulatie uitvoert!
Welke kleur krijg je als je ...
100 % cyaan en 100 % magenta mengt?
100 % cyaan en 100 % geel mengt?
100 % geel en 100 % magenta mengt?
100 % geel, 100 % cyaan en 100% magenta mengt?
50 % rood, 50 groen en 50% blauw mengt?
Welke kleur krijg je als je ...
100 % cyaan en 100 magenta mengt? ➡ BLAUW want cyaan absorbeert rood licht en magenta absorbeert groen licht.
100 % cyaan en 100 geel mengt? ➡ GROEN want cyaan absorbeert rood licht en geel absorbeert blauw licht.
100 % geel en 100 magenta mengt? ➡ ROOD want geel absorbeert blauw licht en magenta absorbeert groen licht.
100 % geel, 100 cyaan en 100% magenta mengt? ➡ ZWART
50 % rood, 50 groen en 50% blauw mengt? ➡ GRIJS
Voor drukwerk (print) wordt het CMYK kleurmodel gebruikt: cyaan (C), magenta (M), yellow (Y) en black (K) te mengen.
Hoe meer je van elke kleur verf toevoegt, hoe meer die verf een specifieke kleur zal absorberen:
gele verf absorbeert blauw.
cyaan verf absorbeert rood.
magenta verf absorbeert groen.
In de praktijk blijkt het met CMY niet mogelijk om echt zwart te krijgen. Daarom wordt er ook zwarte inkt gebruikt.
OPDRACHT - Oud t-shirt
Een wit t-shirt dat al wat ouder is, krijgt een gelige schijn. Welke kleuren worden dan minder goed weerkaatst?
Noteer hoe fabrikanten van wasmiddelen dit probleem voor een deel proberen op te lossen door optische witmakers aan de wasmiddelen toe te voegen.
OEFENING - Op de witte muur
Als ik een rode lamp en een groene lamp op een witte muur schijn, dan zie ik die muur geel.
Als ik een muur schilder met een mengsel van rode verf en groene verf, dan zie ik de muur bruin.
Waarom dat verschil?
Decimaal, binair, hexadecimaal
Decimaal, binair, hexadecimaal
OPDRACHT - DEC, BIN, HEX
Leer in het WERKBOEK wat ons decimaal (DEC) talstelsel betekent.
Leer in het WERKBOEK hoe je getallen schrijft in het binair (BIN) talstelsel.
Maak ook de oefeningen.
Leer in het WERKBOEK hoe je getallen schrijft in het hexadecimaal (HEX) talstelsel.
Maak ook de oefeningen.
Kleuren voor drukwerk - kleurcodes
Kleuren voor drukwerk - kleurcodes
Drukwerk (print) is verf mengen. Je kan dus alle kleuren maken met CMYK. Dat wordt genoteerd met een kleurcode. De hoeveelheid verf wordt uitgedrukt in een percentage.
OEFENING - Kleurcodes voor drukwerk
De kleur van een oppervlak wordt bepaald door een kleurcode.
Cyan, magenta, yellow en black (in die volgorde!) krijgen elk een hoeveelheid door een getal van 0 t/m 100 toe te wijzen. Zo is CMYK(29, 0, 80, 26) het ◼GROEN◼ van Busleyden Atheneum.
Probeer het uit met de CMYK Calculator van W3Schools.
In de tabel in je werkboek staan enkele kleuren in CMYK notatie. Probeer telkens eerst te bedenken welke kleur het is. Zoek het daarna op.
Kleuren op je scherm - kleurcodes
Kleuren op je scherm - kleurcodes
Schermen laten kleuren zien omdat elk beeldpunt (= pixel) van je scherm bestaat uit een rode (R), groene (G) en blauwe (B) LED. Onze schermen zijn RGB-schermen.
Elke pixel van je scherm bevat dus 3 LEDs, die elk 256 verschillende helderheden kunnen hebben.
OEFENING - LED-schermen
De helderheid van de afzonderlijke LEDs in een scherm kan je regelen. Elke LED heeft 256 niveaus van helderheid (van 0 t/m 255). Hoeveel verschillende kleuren kan elke kleurpixel dus laten zien?
ANTWOORD
Elke pixel kan (256)3 kleuren tonen. Dat zijn dus bijna 17 miljoen mogelijke kleuren. Dit wordt genoteerd door een RGB code toe te kennen.
Dit is een uitvergroting van de kleurpixels van een LED-scherm. Elke pixel bestaat uit een rode (R), een groene (G) en een blauwe (B) LED.
OEFENING - Kleurpixels, RGB-code
De kleur van een pixel wordt bepaald door een kleurcode.
Rood, groen en blauw (in die volgorde!) krijgen elk een helderheid door een getal van 0 t/m 255 toe te wijzen. Zo is RGB(134,188,37) het ◼GROEN◼ van Busleyden Atheneum.
Probeer het uit met de simulatie Light Mixing van oPhysics.
In de tabel in je werkboek staan enkele kleuren in CMYK notatie. Probeer telkens eerst te bedenken welke kleur het is. Zoek het daarna op.
OEFENING - Kleurpixels, HEX-code
Een andere manier om een kleurcode te geven is hexadecimaal (HEX). Elke LED krijgt een 2-cijferig hexadecimaal getal toegewezen. Zo is #86BC25 het ◼GROEN◼ van Busleyden Atheneum.
In de tabel staan enkele kleuren in HEX notatie. Probeer telkens eerst te bedenken welke kleur het is. Zoek het daarna op.
OEFENING - Kleur op het web
We maken een basic webpagina met HTML en CSS.
Kopieer de code hieronder en plak ze in de W3Schools Tryit Editor.
Voer de code uit (RUN).
Zoek de verschillende kleurcodes in de code en verander ze zodat je hetzelfde krijgt als in de afbeelding. →
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Mijn kleuren</title>
<style>
body {
background-color: #FFFFFF;
}
h1 {
color: #000000;
font-size: 50px;
font-family: sans-serif;
}
div.vak1 {
background-color: #FFFFFF;
border: 5px solid #000000;
padding: 20px;
margin: 10px;
font-weight: bold;
font-size: 20px;
color: #000000;
}
div.vak2 {
background-color: #FFFFFF;
border: 5px dashed #000000;
padding: 50px;
margin: 30px;
font-weight: bold;
font-size: 20px;
color: #000000;
}
div.vak3 {
background-color: RGB(255,255,255);
border: 10px double RGB(0,0,0);
padding: 70px;
margin: 50px;
font-weight: bold;
font-size: 20px;
color: RGB(0,0,0);
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Hello World!</h1>
<div class="vak1">WITTE TEKST</div>
<div class="vak2">BLAUWE TEKST</div>
<div class="vak3">ORANJE TEKST</div>
</body>
</html>
OEFENING - Huisstijl
Maak een Google Document met enkele elementen uit de huisstijl van BA Botaniek.
Gebruik de informatie hieronder.
Gebruik een lorem ipsum generator voor dummy tekst.
Bij BA Botaniek gebruiken we maar enkele kleuren in onze media.
Zorg voor een goed leesbaar contrast! Sommige kleurcombinaties werken overduidelijk niet.
Voor de meeste toepassingen gebruiken we het lettertype POPPINS. (En ARIAL gebruiken we als fallback font.)
In de Google toepassingen zit Poppins ingebouwd. Handig!
Je kan het lettertype ook naar je computer downloaden via Google Fonts. Zo kan je het ook in andere toepassingen gebruiken.
OPDRACHT - Meer over kleur
Bekijk de video's.
Lees alles over kleuren bij Causes of Color.
Page updated
Report abuse