Icon up Overzicht

Spiegelen

Onderwerp: Licht, Optica (licht en lenzen) (havo)

Spiegeling komt overal voor, in je omgeving, in de natuur, in de techniek. Iedereen kijkt elke dag wel eens in een vlakke spiegel. En elke keer is je perceptie anders: heb je een bad hair day, een vrolijk lentegevoel, je spiegel liegt eigenlijk nooit...


Om terug of verder te gaan binnen de lessenreeks van perceptie, klik op de pijl van het uitklapmenu onderaan deze bijles en kies de les van jouw keuze.

 

Hoe weerkaatst het licht in een spiegel?

Natuurkundigen beschrijven het verschijnsel spiegelen het liefst met behulp van lichtstralen die als lijnen getekend worden. De richting van het licht wordt dan aangegeven met een klein pijltje. Door zorgvuldige tekeningen, we noemen dat constructie, kun je dan uitzoeken waarom bepaalde dingen er in een spiegel anders uitzien dan je misschien verwacht.

Een onmogelijke spiegeling?

Vlakke spiegels

Een vlakke spiegel is eenvoudig te beschrijven: je tekent je spiegelbeeld héél precies en dat is dan het plaatje dat je eigenlijk bekijkt. Licht dat in werkelijkheid op het oppervlak van de spiegel weerkaatst lijkt dan uit een punt van het spiegelbeeld te komen.

Onze kater Sjors zit vlak bij een spiegel aan de muur. Wat ziet zo'n beestje eigenlijk? Hij kijkt vast naar zijn spiegelbeeld , maar ziet hij ook 'zichzelf'? In deze flashlet kun je vast zien hoe natuurkundigen zo'n spiegelbeeld beschrijven.

Hoe teken je een spiegelbeeld zo nauwkeurig mogelijk? (In de natuurkunde noemen we dat 'construeren')

Een weerkaatste lichtstraal kun je ook vinden door gelijke hoeken te tekenen tussen de inkomende-, de weerkaatste lichtstraal en de loodlijn op de spiegel (de normaal).

De normaal teken je waar de inkomende lichtstraal de spiegel raakt en dan meet je nauwkeurig de hoeken.

  Om over na te denken...
- Hoe kun je het spiegelbeeld van Sjors zo nauwkeurig mogelijk tekenen met je geodriehoek?
- Hoe zou je jezelf veel werk kunnen besparen door gebruik te maken van een beeldbewerkingprogramma op de computer? (Beschrijf hier kort wat je dan moet doen)
- Hoe groot moet de spiegel minstens zijn zodat Sjors zichzelf van keel tot oortje kan zien?
- Zou je een proef kunnen verzinnen waarin je onderzoekt of Sjors zich ervan bewust is dat hij "zichzelf" ziet? Er is veel onderzoek gedaan naar dit deel van "Perceptie", zoek eens met Google op zelfbewustzijn van dieren.
  Om écht over na te denken...
- Een échte uitdaging: hoe zou je de kortste weg voor die lichtstralen wiskundig exact uit kunnen rekenen? (Beschrijf alleen hoe je de berekening zou moeten doen)

Toen Janneke gefotografeerd werd via een spiegel voor de vraag met het bordje "links" , kwamen de lichtstralen via de spiegel in de camera terecht. Je kunt dat proces natuurlijk ook omkeren: een beamer projecteert via een spiegel een beeld op een scherm. Soms is dat handig voor projecties in een kleine ruimte: je hebt maar de helft van de gewone afstand nodig. Omdat de spiegel daarbij de richting van de stralen verandert zal de computer waar de beamer op aangesloten is wel wat met het beeld moeten doen, zeker als de projectie ook nog eens op een scherm plaatsvindt, dat licht doorlaat.

Dit is de meetopstelling die Raymond van Ee gebruikt om de perceptie van zijn proefpersonen te testen.

Bolle spiegels

Als je begrepen hebt hoe je het spiegelbeeld kunt tekenen bij een vlakke spiegel, dan gaat het ook wel goed bij kromme spiegels. Ook daar kun je het spiegelbeeld van Sjors nauwkeurig tekenen: spiegel lichtstralen uit een punt van je voorwerp met je geodriehoek. Je mag dan het kleine stukje waar je lichtstraal de bolle spiegel snijdt wel als een even vlakke spiegel behandelen.

Het is wel veel meer werk maar als je alle puntjes van de poes gespiegeld hebt, krijgt Sjors ook in een bolle spiegel zijn spiegelbeeld te zien.

Ook bij een kromme spiegel kijk je naar je spiegelbeeld, dat is dan alleen niet exact gelijk aan het origineel. Dat kan ook voordelen hebben: als je een kleiner spiegelbeeld hebt kun je dus een groter voorwerp bekijken. En als je een groter spiegelbeeld hebt kun je dus meer details van het voorwerp bekijken.

Een veel gebruikte bolle spiegel vind je in het verkeer.

Bij kleine bergweggetjes kun je soms heel moeilijk zien of er misschien andere auto's aankomen. Een oplossing wordt dan gevonden in het plaatsen van een bolle verkeersspiegel zoals op deze foto.

  Om over na te denken...
- Wordt het spiegelbeeld in een bolle spiegel altijd kleiner dan het origineel?
- Met welke kromme spiegel kun je een vergroot spiegelbeeld krijgen?
  Om écht over na te denken...
- Wat zal er gebeuren als je Sjors wat verder van een holle spiegel zet en dan het spiegelbeeld tekent?

En wat zie jij in deze tekening? Schedel of Spiegelbeeld?

 

Information about this module: robouwerkerk@nospamplanet.nl