Lichtbreking

Hoe doe je de opstelling?

Draai aan de groene knoppen en kijk naar de staven. De ene staaf lijkt te verdwijnen in de vloeistof, de andere staaf niet. Je kan ook draaien aan de staaf zonder dat die in de vloeistof terecht komt. Dan verdwijnt die niet

Wat is de wetenschap erachter?

Beide staven zien er net hetzelfde uit, maar… eentje verdwijnt in de vloeistof, de andere niet. Hoe komt dat?

Eerst moet je weten hoe onze ogen kunnen zien. Wij zien voorwerpen als ze licht geven, of als ze licht weerkaatsen. In het donker is er geen licht, dus dan kunnen we niets zien.

Nu, licht reist ook door dingen heen. Bijvoorbeeld door deze bak met vloeistof. Daardoor kunnen we de gestreepte achterkant van de bak ook zien. Maar, licht reist niet overal even snel door. Door lucht gaat licht sneller dan door water bijvoorbeeld. Dat geldt voor ons ook: wij kunnen snel lopen, maar als we door water moeten lopen, gaan we veel trager.

Omdat de snelheid van het licht verandert, breekt het licht op het moment dat het door een andere stof gaat. De lichtstralen maken dan een knikje.

Dat gebeurt hier ook. In de bak zit glycerine. Eén staaf bestaat uit polycarbonaat. Het licht reist trager door polycarbonaat dan door glycerine. Op het punt waar het licht breekt, weerkaatst het ook naar ons oog. Daardoor zien we goed het onderscheid tussen de vloeistof en de staaf.

Waarom zien we de andere staaf dan niet? Omdat die is gemaakt van kwartsglas. En licht reist bijna even snel door glycerine als door kwartsglas. Zo breekt het licht amper door het kwartsglas en weerkaatst het ook niet naar onze ogen. Daardoor lijkt de staaf wel te verdwijnen.

Lichtbreking bij een regenboog

Een regenboog ontstaat doordat zonlicht op waterdruppels in de lucht schijnt. Hierdoor breekt het licht, weerkaatst het op de achterzijde van de druppels en breekt het opnieuw. Dat zonlicht is — anders dan je misschien zou denken — niet zomaar wit, maar een mengeling van een heleboel kleuren. En die worden door te breken in de druppels plots zichtbaar.