--- title: "Licht en schaduw" book: "Natuurkunde basisschool en onderbouw" subject: physics language: nl chapter: 3 exercises: 9 source: https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw --- # Hoofdstuk 3 — Licht en schaduw Doe de lamp uit in een kamer zonder raam: alles verdwijnt. Doe hem aan: de kamer komt terug. Zien heeft [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) nodig. En overal waar [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) is, is ook [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) — je trouwe donkere tweelingbroer volgt je op elke zonnige stoep. Laten we uitzoeken waar [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) vandaan komt, en hoe [schaduwen](#def-g1-light-and-shadows-shadow) ontstaan. ## 3.1 Waar licht vandaan komt **Definitie 3.1 (Lichtbronnen).** Een *lichtbron* is iets dat zijn eigen *licht* maakt: de Zon, een lamp, een kaarsvlam, een glimworm. Al het andere — een boek, een bal, de muren, jij — maakt geen eigen licht: we zien die dingen alleen als er licht van een bron op valt. **Voorbeeld 3.2 (Bron of geen bron?).** De Zon, een zaklamp, een brandende lucifer en een televisiescherm maken allemaal [licht](#def-g1-light-and-shadows-source): bronnen. De Maan, een spiegel en een witte muur kunnen er heel helder uitzien, maar ze maken geen eigen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) — ze sturen alleen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) terug dat hen bereikt. Doe de lamp uit, en de helderste spiegel wordt donker. **Voorbeeld 3.3 (Probeer het: de donkere kamer).** Sluit ’s avonds de luiken of de gordijnen van een kamer, doe alle lampen uit en wacht terwijl je rustig tot $20$ telt. Wat zie je? Eerst bijna niets — zonder bron is er geen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) om bij te zien. Zet dan de deur op een kier: één dun reepje [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) is genoeg om tafels, stoelen en speelgoed terug te brengen. **Opmerking 3.4 (Kijk nooit in de Zon).** De Zon is verreweg de sterkste [lichtbron](#def-g1-light-and-shadows-source) die we ooit tegenkomen. Kijk er nooit recht in, zelfs niet heel even, en al helemaal niet door een verrekijker of een vergrootglas: haar [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) is zo sterk dat het je ogen voorgoed kan beschadigen. Van de Zon geniet je zijdelings — via het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) dat ze op alles om je heen werpt. ## 3.2 Hoe schaduwen ontstaan **Definitie 3.5 (Schaduw).** Een *schaduw* is de donkere plek die verschijnt achter een ding dat het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) tegenhoudt. [Licht](#def-g1-light-and-shadows-source) kan niet door je lichaam heen, dus achter jou krijgt de grond geen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) van de Zon: die donkere plek in jouw vorm is jouw schaduw. ![De lamp schijnt, de bal houdt tegen, de muur erachter blijft donker: lamp, blokkeerder, schaduw — altijd in die volgorde, op één rechte lijn.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-light-and-shadows/fig-af42adcbdd70.svg) *De lamp schijnt, de bal houdt tegen, de muur erachter blijft donker: lamp, blokkeerder, [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) — altijd in die volgorde, op één rechte lijn.* **Methode 3.6 (Een scherpe schaduw maken).** 1. Maak de kamer donker — [schaduwen](#def-g1-light-and-shadows-shadow) verstoppen zich als het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) van overal komt; 2. doe *één* lamp of zaklamp aan; 3. houd een stuk speelgoed tussen de lamp en de muur; 4. kijk naar de muur: daar is de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) , aan de kant van het speelgoed die van de lamp af ligt. Schuif het speelgoed dichter naar de lamp: de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) wordt reusachtig. Schuif het vlak bij de muur: de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) krimpt tot de echte grootte van het speelgoed. **Voorbeeld 3.7 (Probeer het: schaduwdieren).** Houd bij de lamp van [Methode 3.6](#met-g1-light-and-shadows-make) je handen in het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) in plaats van speelgoed: twee vingers omhoog worden konijnenoren, twee gekruiste duimen worden een vliegende vogel. De muur laat de vorm zien die je handen uit het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) knippen — een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) houdt altijd de vorm van wat hem tegenhoudt, gezien vanaf de lamp. **Opmerking 3.8 (Een schaduw is geen ding).** Je kunt een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) niet oppakken, opvouwen of in een doos bewaren. Een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) is nergens van gemaakt: het is een *plek waar het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) ontbreekt*. Daarom verdwijnt hij op het moment dat de lamp uitgaat — er is niets dat kan achterblijven. ## 3.3 Schaduwen volgen het licht **Voorbeeld 3.9 (Aan welke kant zit de schaduw?).** ’s Ochtends staat de Zon aan de ene kant van je en ligt je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) aan de *andere* kant. Kijk naar de Zon: je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) verstopt zich achter je. Draai de Zon je rug toe: je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) strekt zich voor je uit. De [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) ligt altijd precies tegenover de bron. ![Dezelfde stok, ’s ochtends en ’s middags. De schaduw eindigt precies waar de rechte straal die langs de top van de stok scheert de grond raakt: een lage Zon rekt hem lang uit, een hoge Zon trekt hem kort.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-light-and-shadows/fig-7900ab90ae32.svg) *Dezelfde stok, ’s ochtends en ’s middags. De [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) eindigt precies waar de rechte straal die langs de top van de stok scheert de grond raakt: een lage Zon rekt hem lang uit, een hoge Zon trekt hem kort.* ![Een lage avondzon, een lange schaduw: hoe lager de Zon hangt, hoe verder elke schaduw zich uitstrekt.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g1-light-and-shadows/img-2e050bc85025.jpg) *Een lage avondzon, een lange [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow): hoe lager de Zon hangt, hoe verder elke [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) zich uitstrekt.* **Voorbeeld 3.10 (Probeer het: krijt om een schaduw).** Sta op een zonnige ochtend stil op het schoolplein terwijl een vriend met krijt een lijn om je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) trekt. Kom na de lunch terug en ga op dezelfde plek staan: je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) is uit zijn krijtlijn gelopen en van lengte veranderd! De Zon heeft haar plaats aan de hemel gewisseld — en de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) volgde. Het volgende hoofdstuk volgt de Zon een hele dag lang. ## 3.4 Oefeningen **Oefening 3.1 ★.** Sorteer in lichtbronnen en niet-bronnen: een kaarsvlam; de Maan; een glimworm; een spiegel; een zaklamp; een witte muur. **Oplossing van Oefening 3.1.** Bronnen: de kaarsvlam, de glimworm, de zaklamp. Geen bronnen: de Maan, de spiegel, de witte muur — die sturen alleen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) terug dat erop valt. **Oefening 3.2 ★.** Waarom zie je helemaal niets in een gesloten kamer zonder raam en zonder lamp? Wat ontbreekt er? **Oplossing van Oefening 3.2.** [Licht](#def-g1-light-and-shadows-source) ontbreekt. Er is geen bron in de kamer, dus er valt geen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) op de dingen, en dingen waar geen [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) op valt kun je niet zien. **Oefening 3.3 ★.** Noem de drie dingen die je nodig hebt om een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) op de muur te maken, en zet ze in de goede volgorde op een lijn. **Oplossing van Oefening 3.3.** Een [lichtbron](#def-g1-light-and-shadows-source), iets dat het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) tegenhoudt, en een muur (of scherm, of de grond) — in die volgorde op één rechte lijn: de bron schijnt, de blokkeerder houdt tegen, de muur laat de donkere plek zien. **Oefening 3.4 ★.** De Zon staat links van je. Aan welke kant ligt je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow)? Je draait je helemaal om — waar ligt hij nu? **Oplossing van Oefening 3.4.** De [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) ligt rechts van je — tegenover de Zon. Nadat je je helemaal hebt omgedraaid, staat de Zon rechts van je, dus ligt de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) links: altijd aan de kant die van de Zon af ligt. **Oefening 3.5 ★.** Maak met [Methode 3.6](#met-g1-light-and-shadows-make) de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) van hetzelfde stuk speelgoed eerst reusachtig en daarna klein. Wat heb je verschoven, en welke kant op? **Oplossing van Oefening 3.5.** Het speelgoed *naar de lamp toe* schuiven maakt de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) reusachtig; het *naar de muur toe* schuiven laat de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) krimpen tot de grootte van het speelgoed. **Oefening 3.6 ★.** Kun je een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) oppakken en in je zak stoppen? Leg met [Opmerking 3.8](#rem-g1-light-and-shadows-notathing) uit wat een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) echt is. **Oplossing van Oefening 3.6.** Nee. Een [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) is geen ding dat ergens van gemaakt is — het is een plek waar het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) ontbreekt omdat iets het [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) tegenhoudt. Waar niets is, valt niets op te pakken. **Oefening 3.7 ★.** Waarom mag je nooit recht in de Zon kijken, terwijl je van het kijken naar een lamp alleen maar een beetje verblind raakt? **Oplossing van Oefening 3.7.** De Zon is een veel sterkere bron dan welke lamp ook: haar [licht](#def-g1-light-and-shadows-source) is zo sterk dat het de ogen voorgoed kan beschadigen, en ze niet alleen even verblindt. **Oefening 3.8 ★.** Rond het middaguur hangt de Zon hoog; laat in de middag hangt ze laag. Wanneer is je [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) langer? Teken de twee [schaduwen](#def-g1-light-and-shadows-shadow) van een boom, één voor elk moment. **Oplossing van Oefening 3.8.** Laat in de middag, wanneer de Zon laag hangt. De tekening laat rond het middaguur een korte [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) aan de voet van de boom zien en ’s middags een lange, uitgerekte [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow), allebei van de Zon af wijzend. **Oefening 3.9 ★★.** Mia zegt: “Mijn [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) lag voor me, en nadat ik me omdraaide lag hij achter me — dus de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) draaide met mij mee.” Sam zegt dat de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) helemaal niet is bewogen. Denk aan [Voorbeeld 3.9](#ex-g1-light-and-shadows-opposite): wie heeft gelijk, en waarom *leek* het alsof de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) meedraaide? **Oplossing van Oefening 3.9.** Sam heeft gelijk. De [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) bleef de hele tijd precies tegenover de Zon liggen. Mia draaide zich om, dus veranderde de [schaduw](#def-g1-light-and-shadows-shadow) van plaats *ten opzichte van haar eigen voor- en achterkant* — maar op de grond is hij nooit bewogen.