Schoolexamen Licht en Geluid

Licht en geluid

Licht plant zich rechtlijnig voort (mits de tussenstof homogeen is)
Je hebt twee soorten lichtbundels:
- divergerende lichtbundels <
- convergerende lichtbundels>

* Er kunnen 3 dingen gebeuren met licht:
1. terugkaatsing
2. doorlating
3. absorberen

* Bij terugkaatsing geldt het volgende:
-  De invallende lichtstraal en terugkaatsende lichtstraal liggen in 1 vlak
-  De hoek van terugkaatsing is even groot als hoek van inval hoek t = hoek i

* Er is een brekingswet sin i / sin r = n

- i is hoek van inval tekening:
- r is hoe van breking
- n is brekings index
- Nba = 1 / Nab

* Wit licht bestaat uit alle kleren van het spectrum

* Bij bolle lenzen krijg je een brandpunt F’ tekening:

* F—F’ = brandvlak

* De lensformule = 1/V + 1/B = C = 1/F

- V= voorwerpsafstand
- B= beeldafstand
- C= constant
- F= brandpuntsafstand

* Accommodatievermogen = het vermogen dat zich aanpast aan de voorwerpsafstand. De ooglens wordt platter of boller

* Bij een grenshoek moet je Altijd 1/N gebruiken omdat je van B  A gaat

Energie en warmte

Er zijn drie fasen:

Stollen condenseren
Vast, vloeibaar, gas
Smelten verdampen

Molecuultheorie
Een molecuul is het kleinste deeltje van een stof

Moleculen bewegen
Tussen moleculen zit een lege ruimte: intermoleculaire ruimte
Hoe hoger de temperatuur hoe sneller de moleculen bewegen

* vaste fase:
de moleculen zitten op vaste plekken; ze kunnen hooguit trillen
- wanneer de temperatuur stijgt gaan moleculen heftiger trillen en is er een grotere tussenruimte waardoor de stof uitzet
- de stof heeft een eigen vorm en een eigen volume

* vloeibare fase:
- de moleculen zitten niet op een vaste plaats; ze kunnen vrij rond bewegen
- het heeft geen eigen vorm
- maar wel een eigen volume

* gasvormige fase:
- de moleculen zitten niet op een vaste plaats en kunnen vrij rond bewegen
- de stof heeft geen eigen vorm
- de stof heeft geen eigen volume

De temperatuur van een stof is een maat voor de gemiddelde snelheid van een molecuul

De Kelvinschaal begint bij het absolute nulpunt: -273 ºC

* Metalen en mengsels van metalen zijn goede
geleiders
- De meeste andere stoffen zijn slechte geleiders
- De overdracht van straling kan op 3 verschillende manieren gebeuren
- Geleiding: moleculen geven energie door ( d.m.v. botsingen)
- Stroming: moleculen bewegen
- Straling: elk voorwerp zendt straling uit
- soortgelijke warmte van een stof geeft aan hoeveel warmte er nodig is om 1 kilogram stof 1 graad te doen stijgen
- Cwater = 4,18 ∙10 3 J (kg ∙ ˚ C)
- om de hoeveelheid warmte uit te rekenen gebruik je de formule:
- Q = m∙c∙Δt

Qop = Qaf
Bijvoorbeeld:

Opgenomen warmte afgestane warmte
Q = C ∙ΔT Q = m∙cΔT
Tb = 20 C Tb = 30 C
Te = 28 C Te = 28 c
Cjoulemeter = ? Mw = 100 g = 0,1 Kg
Cwater = 4,18 ∙ 10 3 JKg-1 K-1

Qop = Qaf
C∙ΔT = mw ∙ cw ∙ΔT
C ∙ 8 = 0,1 ∙ ( 4,18 ∙ 103) ∙ 2
C = 1∙ 10 J C


Trillingen

- Een trilling is een periodieke beweging door een evenwichtsstand
- T = de trillingstijd oftewel periode
- F = 1 / T Frequentie = 1 / aantal trillingen
- De frequentie wordt uitgedrukt in Hz
- een ander woord voor maximale uitwijking is amplitude
- een oscilloscoop kan het verloop van een elektrische spanning als functie van de tijd weergeven
- daardoor is op het oscilloscoopscherm de (u,t)-grafiek van een trilling zichtbaar te maken
- de hoogte van een toon hangt samen met de frequentie. Hoe groter de frequentie hoe hoger de toon de sterkte van een toon hangt samen met de amplitude, hoe groter de amplitude hoe sterker de toon
- bij een sinusoide is de trilling harmonisch
- een voorwerp voert een harmonische trilling uit als op dat voorwerp een kracht werkt
- die recht evenredig id met de uitwijking

- die steeds naar de evenwichtsstand is gericht
- in de formule: F = C ∙ u
- C = de krachtsconstante
- F = de resulterende kracht
- U = de uitwijking

* fase = een verschijnsel dat periodiek is.

* de trillingstijd van een slinger wordt gegeven door de formule:
T = 2π√ l/g

L = lengte
G = valversnelling (9,81)

* bij resonantie neemt een veer of snaar of voorwerp A de trilling over van veer, slinger of voorwerp B
- Bij snaren van bijvoorbeeld een viool geldt bij de eigenfrequentie de formule:
- F = n∙(v/2l)
- F = eigenfrequentie
- N = aantal buiken van de snaar
- V = voortplantingssnelheid van de trilling
- L = lengte van de trilling
- de voortplantingssnelheid hangt af van:
- spankracht

- dikte van het voorwerp
- materiaal

* de trillende lchtkolom in een buis met 1 open en 1 dicht einde geldt de formule:
f = (2n-1) ∙ v/4l

- de trillende luchtkolom met 2 open einden gelt de formule:
f = n ∙ ( v / 2L )

v = geluidssnelheid

Golfen

* de lengte van 1 golfberg + 1 golfdal is de golflengte λ

* golfsnelheid = verplaatsing / tijd  v = λ / T  λ = v · T

- geluid heeft een stof nodig om zich voort te bewegen

* in vacuüm en in lucht hebben alle lichtsoorten een voortplantingssnelheid van 3,00 · 10 8

- bij overgang van de ene naar de andere stof verandert de lichtsnelheid. Daardoor verandert ook de golflengte Alleen de frequentie blijft hetzelfde
- de frequentie van de lichtsoort is bepalend voor de kleur.


* Nlucht, water = Clucht / Cwater

* Een verdubbeling van de geluidssterkte doet het geluidsniveau met 3 dB toenemen

- Golflengte = λ
- golfsnelheid = v
= f
* fase = φ