Interactieve cursus Fysica - 3de jaar middelbaar
Wat is een spiegel en hoe verschilt die van andere donkere voorwerpen?
Een spiegel is een donker voorwerp dat nagenoeg 100% van het invallende licht weerkaatst. Maar niet zomaar weerkaatst: het licht wordt op een gerichte, regelmatige manier weerkaatst. Dat is wat een spiegel anders maakt dan bijvoorbeeld een stuk gekreukt aluminiumfolie.
Klik op het oppervlak om te wisselen en bekijk het verschil:
Evenwijdige lichtstralen vallen in op een glad oppervlak en worden evenwijdig weerkaatst. Alle stralen gaan dezelfde richting uit.
Voorbeeld: gladgestreken aluminiumfolie, spiegel
Evenwijdige lichtstralen vallen in op een grof/onregelmatig oppervlak en worden in alle richtingen verspreid weerkaatst.
Voorbeeld: gekreukte aluminiumfolie, muur
Er bestaan drie soorten spiegels, elk met hun eigen eigenschappen.
Wat je voor de spiegel plaatst noemen we het voorwerp. Wat je in de spiegel ziet noemen we het beeld.
Selecteer een spiegeltype en bekijk hoe evenwijdige lichtstralen zich gedragen:
| Eigenschap | Vlakke spiegel | Holle spiegel | Bolle spiegel |
|---|---|---|---|
| Oppervlak | Deel van een vlak | Binnenzijde van een bol | Buitenzijde van een bol |
| Synoniem | - | Concaaf / Convergerend | Convex / Divergerend |
| Lichtbundel | Evenwijdig | Convergerende bundel | Divergerende bundel |
| Beeld | Onvervormd | Vervormd | Vervormd |
| Aard beeld | Altijd virtueel | Reeel of virtueel | Altijd virtueel |
| Toepassingen | Badkamerspiegel | Scheerspiegel, tandarts | Achteruitkijkspiegel auto |
Het beeld is er echt. Je kunt het opvangen op een scherm. Alleen mogelijk bij holle spiegels.
Het beeld is er niet echt. Je kunt het niet opvangen op een scherm. Het lijkt achter de spiegel te zijn.
Beweeg je muis over de figuur om elk begrip te ontdekken.
| Benaming | Symbool | Beschrijving |
|---|---|---|
| Invallende lichtstraal | i | De lichtstraal die vanuit een lichtbron op de spiegel invalt |
| Invalspunt | I | Het punt op de spiegel waar de lichtstraal invalt |
| Normaal | n | De loodlijn op de spiegel in het invalspunt |
| Invalshoek | α | De hoek tussen de invallende lichtstraal en de normaal |
| Teruggekaatste lichtstraal | t | De lichtstraal die na terugkaatsing van de spiegel weggaat |
| Terugkaatsingshoek | β | De hoek tussen de teruggekaatste lichtstraal en de normaal |
Wat gebeurt er met een lichtstraal die loodrecht op een spiegel invalt?
Een lichtstraal die loodrecht op een spiegel invalt, wordt loodrecht teruggekaatst.
Een lichtstraal die met een hoek groter dan 0° invalt, wordt weerkaatst met een hoek groter dan 0°.
Het verband tussen de invalshoek en de terugkaatsingshoek.
Versleep de lichtstraal en zie hoe de invalshoek (α) altijd gelijk is aan de terugkaatsingshoek (β):
De grootte van de invalshoek bij vlakke spiegels is gelijk aan de grootte van de terugkaatsingshoek.
α = β
Om hoeken gemakkelijk af te lezen gebruiken we een optische schijf of schijf van Hartl. Hierbij leggen we de spiegel langs een van de middellijnen van de cirkel en nemen het middelpunt als invalspunt.
De simulatie hierboven werkt als een digitale schijf van Hartl: versleep de straal en lees de hoeken af!
Omkeerbaarheid en het vlak van de stralen.
De stralengang is omkeerbaar.
Als je de invallende en teruggekaatste lichtstraal verwisselt, verandert er niets.
De invallende straal, de teruggekaatste straal en de normaal liggen in hetzelfde vlak.
Dat vlak staat loodrecht op het vlak van de spiegel.
Hoe ontstaat een spiegelbeeld? Versleep het voorwerp!
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Aard van het beeld | Virtueel (niet opvangbaar op scherm) |
| Stand van het beeld | Rechtopstaand |
| Grootte van het beeld | Even groot als het voorwerp |
| Bijzonderheid | Links-rechtsverwisseling |
Versleep het blauwe voorwerp (punt V) en bekijk hoe het virtuele beeld (punt B) meeverandert:
Snellere methode: het beeld ligt symmetrisch ten opzichte van de spiegel. Construeer een loodlijn vanuit V op de spiegel, en zet punt B op dezelfde afstand aan de andere kant.
Test je kennis! Beantwoord alle vragen en bekijk je score.
0 / 15 beantwoord