29.07.2013 Views

Natur og Univers 3 - Cappelen Damm

Natur og Univers 3 - Cappelen Damm

Natur og Univers 3 - Cappelen Damm

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Kapittel 3<br />

LYS, SYN OG<br />

FARGER<br />

Du har sikkert sett fargene i en regnbue. Øynene våre<br />

er lagd slik at de kan oppfatte lys <strong>og</strong> farger. Men hva er<br />

lys? Og hva er det som gjør at det blir farger?<br />

Vi bruker kikkert for å se noe som er langt unna, <strong>og</strong><br />

forstørrelsesglass eller mikroskop for å studere ørsmå<br />

ting. Med et fotoapparat kan vi «fange» øyeblikket.<br />

Med en parabolantenne kan vi motta signaler fra satellitter<br />

i bane rundt jorda <strong>og</strong> se <strong>og</strong> høre hva som skjer<br />

helt andre steder i verden. Uten eksperimentering med<br />

lys ville vi ikke hatt slike oppfinnelser.<br />

Også i datateknol<strong>og</strong>ien utnytter vi kunnskap om lys.<br />

Visste du for eksempel at mye av informasjonen som<br />

går mellom datamaskiner rundt om i verden når du er<br />

på internett, blir overført som lys gjennom fiberoptiske<br />

kabler?<br />

DETTE SKAL DU LÆRE OM<br />

• Hva lys <strong>og</strong> farger er.<br />

• Hva som må til for å se, <strong>og</strong> hvordan øyet fungerer.<br />

• Hvilke lover som gjelder for refleksjon <strong>og</strong> brytning av lys.<br />

• Hvordan noen vanlige optiske instrumenter som briller,<br />

forstørrelsesglass <strong>og</strong> kikkert fungerer.


4 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Hva er lys?<br />

Menneskene har alltid vært opptatt av lyset <strong>og</strong> fenomener med lys.<br />

Mange har undersøkt hvordan lyset oppfører seg når det treffer ulike<br />

gjenstander <strong>og</strong> går gjennom forskjellige stoffer. Det de har funnet ut, har<br />

ført til mer kunnskap <strong>og</strong> mange nyttige oppfinnelser.<br />

Men hva er lys? Det er ikke så lett å gi et enkelt svar på dette. Lys oppfører<br />

seg nemlig på flere forskjellige måter.<br />

På bildet ser du sollys gjennom tåkedis. Her kan du se at lyset går i rette<br />

linjer. Disse linjene kaller vi stråler. Vi tegner ofte strålene som piler som<br />

viser retningen lyset går i.<br />

Enkelte ganger kan du observere en regnbue på himmelen. For at det<br />

skal være mulig å forklare hva farger er, må vi gå ut fra at lys er bølger.<br />

Hvordan dette henger sammen, skal vi si mer om seinere.<br />

I tillegg til stråler <strong>og</strong> bølger opptrer lys på enda en måte. Du har sikkert<br />

lest om bruk av solceller for å lage elektrisitet. Lyset «slår» løs elektroner<br />

slik at de kan bevege seg <strong>og</strong> lage strøm. Da oppfører lyset seg som små<br />

partikler som kolliderer med elektronene.


Vi har tre modeller for lys:<br />

strålemodellen, bølgemodellen<br />

<strong>og</strong> partikkelmodellen.<br />

Hvilken modell<br />

vi bruker, er avhengig av<br />

hva vi skal forklare.<br />

Vi har tre modeller for lys:<br />

stråler, bølger <strong>og</strong> partikler.<br />

Lys er en form for energi.<br />

En dataskjerm som er slått<br />

på, er en lyskilde.<br />

Vi har ikke én enkelt forklaring på hva lys er, men bruker tre ulike<br />

modeller når vi skal beskrive det:<br />

• stråler<br />

• bølger<br />

• partikler<br />

Hvilken modell vi bruker, er avhengig av hvilke egenskaper ved lyset vi<br />

ønsker å beskrive. I dette kapitlet skal vi i hovedsak benytte strålemodellen.<br />

Men når vi kommer til farger, vil du <strong>og</strong>så lære litt mer om bølgemodellen.<br />

Stråle<br />

Bølge<br />

Partikler<br />

Lys kan få ting til å skje. Det får planter til å vokse, lager strøm i solceller<br />

<strong>og</strong> varmer opp vann slik at det fordamper. Lyset har energi. Det gjelder<br />

uansett hvilken modell vi bruker.<br />

Å se noe – lys går fra gjenstanden til øyet<br />

LYS, SYN OG FARGER 5<br />

Hvordan kan vi se noe? Hva skjer mellom øyet <strong>og</strong> gjenstanden som vi ser?<br />

Dette er et gammelt spørsmål, <strong>og</strong> det har vært to hovedteorier: Den ene<br />

er at øyet er aktivt <strong>og</strong> sender ut «synsstråler» som treffer gjenstandene. Den<br />

andre er at øyet er passivt <strong>og</strong> mottar stråler fra gjenstandene. Hva tror du<br />

er riktig?


6 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Når øynene mottar lys fra<br />

en gjenstand, ser vi den.<br />

Lys som treffer noe <strong>og</strong> blir<br />

sendt tilbake, sier vi blir<br />

reflektert. Vi ser tingene<br />

rundt oss fordi de reflekterer<br />

lys fra lyskilder.<br />

Sola skinner på gutten som<br />

reflekterer noe av lyset. Når<br />

det reflekterte lyset treffer<br />

øyet vårt, ser vi gutten.<br />

Dette bildet ser du fordi<br />

boka reflekterer lys fra<br />

lampene <strong>og</strong> vinduene i<br />

klasserommet.<br />

Refleksbrikker sender lys tilbake<br />

Har du gått langs en mørk vei <strong>og</strong><br />

opplevd at bilene kommer veldig<br />

nær før de oppdager deg <strong>og</strong><br />

svinger ut? Det hjelper ikke at du<br />

ser bilen på lang avstand. For at<br />

sjåføren skal se deg, må du sende<br />

lys til øynene hennes. Og vanlige<br />

klær reflekterer for lite av billyset.<br />

Sjåføren ser deg ikke.<br />

Det er det siste som er korrekt. Øyet er lagd slik at det kan motta (registrere)<br />

lys. Når lys fra en gjenstand treffer øynene våre, ser vi gjenstanden.<br />

En gjenstand som sender ut lys, kaller vi en lyskilde. Sola, en tent lampe<br />

<strong>og</strong> displayet på mobilen er eksempler på dette.<br />

Når vi befinner oss ute om dagen eller i et rom med tente lamper, blir<br />

ting rundt oss truffet av lys fra lyskilder. Noe av dette lyset blir tatt opp av<br />

gjenstandene, mens noe «spretter» tilbake. Det som blir sendt tilbake, sier<br />

vi blir reflektert. Det er det reflekterte lyset fra gjenstandene rundt oss som<br />

gjør at vi ser dem.<br />

Du ser altså de andre elevene i klasserommet fordi de reflekterer lys<br />

som når øynene dine. Men bokstavene du leser akkurat nå, reflekterer<br />

veldig lite – de er svarte. Likevel ser du dem. Det er fordi papiret rundt<br />

dem reflekterer hvitt lys. Øyet oppfatter bokstavene som mørke «silhuetter».<br />

Først når øynene ikke mottar lys i det hele tatt, blir det helt mørkt.<br />

En refleksbrikke inneholder<br />

mange små speil. Det gjør at sjåføren<br />

kan se deg på mye lengre<br />

avstand. I mørket er det viktig å<br />

bruke noe som reflekterer eller<br />

sender ut lys, når vi sykler eller<br />

går i trafikken.


I lufttomt rom er lysfarten<br />

300 000 km/s. I luft er<br />

den nesten like stor.<br />

I vann <strong>og</strong> glass er lysfarten<br />

mindre.<br />

Månen reflekterer sollys<br />

slik at vi ser den. Lyset<br />

bruker 8 minutter fra sola<br />

til månen <strong>og</strong> 1 sekund fra<br />

månen til jorda.<br />

Lyset går veldig fort<br />

Når du ser lyset fra en lommelykt, er det fordi strålene går fra lykta til<br />

øynene dine. Selv om du står langt unna, oppfatter du lyset med en gang<br />

lykta blir tent. Det er fordi lyset beveger seg veldig fort.<br />

Lyset går med en fart på 300 000 km/s, som tilsvarer omtrent sju <strong>og</strong> en<br />

halv gang rundt jorda ved ekvator i løpet av ett sekund! Dette er lysfarten<br />

i lufttomt rom (vakuum). I luft er det lite som «bremser» lyset, så det går<br />

nesten like fort i luft som i vakuum. I stoffer som for eksempel vann eller<br />

glass er lysfarten mindre. Verdiene kan du se i tabellen under.<br />

STOFF LYSFARTEN<br />

Vakuum/luft 300 000 km/s<br />

Vann 225 000 km/s<br />

Glass 200 000 km/s<br />

LYS, SYN OG FARGER 7


8 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Lysfarten<br />

Einsteins relativitetsteori sier at ingen gjenstand kan<br />

oppnå større fart enn lyset, uansett hvor mye den<br />

blir akselerert. Lysfarten i vakuum er den teoretiske<br />

«fartsgrensen» for alle gjenstander med masse.<br />

Jo lenger unna lykta øyet<br />

befinner seg, desto mindre<br />

del av lyset treffer øyet. Vi<br />

opplever at lyset blir svakere<br />

når vi fjerner oss fra lykta.<br />

Lysstyrken avtar når vi<br />

fjerner oss fra lyskilden.<br />

Et moderne kamera har lysmåler<br />

som måler lysstyrken.<br />

Dermed kan det beregne<br />

tiden som lukkeren må være<br />

åpen for å få bilde.<br />

Til vanlig regner vi samme lysfart i luft som i vakuum.<br />

I virkeligheten går lyset litt langsommere i luft. Og<br />

det går litt langsommere i kald luft enn i varm luft.<br />

Det skyldes at jo kaldere lufta er, desto større tetthet<br />

har den, <strong>og</strong> desto mer «bremser» lufta lysstrålene.<br />

Lyset blir svakere når vi fjerner oss fra lyskilden<br />

Se på tegningen over. En vanlig lommelykt sender ut strålene i kjegleform.<br />

Står du nær lykta, mottar øyet mye av lyset. Står du lenger unna,<br />

vil bare en mindre del treffe øyet. Du opplever derfor at lykta er svakere<br />

på lang avstand enn på kort hold.<br />

Dette fenomenet gjelder alle kilder som sender ut lys i flere retninger.<br />

Vi sier at lysstyrken avtar når avstanden til kilden øker.<br />

Mange av stjernene i universet er mye større <strong>og</strong> sender ut atskillig mer<br />

lysenergi enn sola. Men fordi sola er mye nærmere enn de andre stjernene,<br />

skinner den sterkere her hos oss. På en varm sommerdag kan det<br />

bli for mye av det gode – da kan det være mer behagelig i skyggen.


Når en gjenstand stopper<br />

lys fra en lyskilde, blir det<br />

skygge.<br />

Banen til månen rundt jorda<br />

Delvis solformørkelse (halvskygge)<br />

Total solformørkelse (helskygge)<br />

Sola<br />

Skygge – når lyset blir stoppet<br />

LYS, SYN OG FARGER 9<br />

Hvis du lyser på en vegg med en lommelykt <strong>og</strong> plasserer en gjenstand<br />

foran lykta, blir det skygge på veggen. Det er fordi gjenstanden stopper<br />

stråler fra lykta. Den delen av veggen som mottar mindre lys, vil <strong>og</strong>så<br />

reflektere mindre <strong>og</strong> se mørk ut.<br />

Helskygge<br />

Halvskygge<br />

Helskygge<br />

På figuren kan du se hvordan skyggen blir i to ulike tilfeller. Når gjenstanden<br />

er stor i forhold til lyskilden, stopper den lys fra hele kilden. Det gir<br />

en tydelig avgrenset (skarp) skygge. Når gjenstanden er liten i forhold til<br />

kilden, kan vi få en skarp skygge i midten. Men i området rundt stopper<br />

gjenstanden lys fra bare deler av kilden. Her blir skyggen mer diffus.<br />

Den skarpe skyggen i midten kaller vi helskygge, <strong>og</strong> den diffuse skyggen<br />

rundt kaller vi halvskygge.<br />

Månen<br />

Jorda<br />

Solformørkelse – månen kaster<br />

skygge på jorda<br />

Du har kanskje opplevd solformørkelse. Det skyldes<br />

at sola skinner på månen som lager skygge. Når<br />

månen på sin ferd kommer mellom sola <strong>og</strong> jorda,<br />

kan «måne-skyggen» treffe jorda. Da får vi solformørkelse.<br />

Månen skygger rett <strong>og</strong> slett for sola.<br />

Skyggen som månen lager, består av en helskygge<br />

med en halvskygge rundt. Hvis vi befinner<br />

oss i halvskyggen, vil bare deler av solskiva være<br />

formørket. Det kaller vi en delvis solformørkelse.<br />

I helskyggen er det annerledes. Der vil vi ikke se<br />

noe av solskiva. Da kaller vi det en total solformørkelse.<br />

Det viktig å huske på at det er farlig å se direkte<br />

på sola under en formørkelse. Vi må bruke spesialbriller<br />

eller observere indirekte.


10 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Når lys blir reflektert, er<br />

refleksjonsvinkelen (r) like<br />

stor som innfallsvinkelen (i).<br />

Refleksjonsloven forteller<br />

at refleksjonsvinkelen er<br />

like stor som innfallsvinkelen.<br />

Refleksjon fra jevn <strong>og</strong><br />

ujevn overflate.<br />

Refleksjon – når lyset blir<br />

sendt tilbake<br />

Du leste i forrige avsnitt at noe av lyset som treffer en gjenstand, blir<br />

sendt tilbake. Vi sier at det blir reflektert. Det likner litt på det som skjer<br />

når vi kaster en gummiball mot en vegg. Ballen spretter tilbake.<br />

Lys reflekterer etter en bestemt regel<br />

Innfallsvinkel<br />

= i<br />

Innfallsloddet<br />

Refleksjonsvinkel<br />

= r<br />

På tegningen over har vi tegnet en lysstråle som blir reflektert fra en liten,<br />

plan flate. Der lysstrålen treffer flaten, tenker vi oss en linje (en normal)<br />

vinkelrett på flaten. Denne normalen kaller vi innfallsloddet. Vinkelen<br />

mellom innfallsloddet <strong>og</strong> strålen som kommer inn, kaller vi innfallsvinkelen.<br />

Refleksjonsvinkelen er vinkelen mellom innfallsloddet <strong>og</strong> den<br />

reflekterte strålen. Når en lysstråle blir reflektert, er regelen alltid:<br />

refleksjonsvinkel = innfallsvinkel<br />

Denne regelen kaller vi refleksjonsloven.<br />

Jevn (plan) overflate<br />

Ujevn overflate


Lyset blir reflektert i speilet<br />

<strong>og</strong> treffer øyet. Vi ser oss<br />

selv «bak» speilet (speilbildet).<br />

Når lys blir reflektert i et<br />

speil, kan vi se et speilbilde.<br />

I plane speil ligger bildet<br />

like langt bak speilet som<br />

gjenstanden ligger foran.<br />

Bildet er like stort som<br />

gjenstanden <strong>og</strong> speilvendt.<br />

De fleste gjenstander har ujevn overflate. Når flere parallelle lysstråler<br />

treffer en slik overflate, blir de reflektert i mange retninger. Det er annerledes<br />

når flaten er plan <strong>og</strong> jevn. Da vil <strong>og</strong>så de reflekterte strålene være<br />

parallelle.<br />

En stille vannoverflate, et lommespeil eller en nypolert bil har helt jevn<br />

overflate. Overflaten må være på denne måten for at vi skal kunne speile oss<br />

i den.<br />

Hvordan speil «lurer» hjernen vår<br />

Når vi speiler oss, mottar øynene lysstråler fra kroppen som er reflektert i<br />

speilet. Dette er illustrert i figuren under.<br />

Jente Speilbilde<br />

Speil<br />

Du ser foten din når lys fra den blir reflektert i speilet <strong>og</strong> treffer øyet. Men<br />

hjernen blir på en måte «lurt». Den oppfatter det som om strålene har<br />

gått rett fram hele tiden. Derfor ser det ut som om foten befinner seg bak<br />

speilet. Du ser et speilbilde.<br />

Når vi bruker plane (flate) speil, vil bildet ligge like langt bak speilet som<br />

gjenstanden ligger foran. Bildet er <strong>og</strong>så like stort som gjenstanden, men<br />

speilvendt.<br />

Buede speil kan gi rare bilder<br />

LYS, SYN OG FARGER 11<br />

Dersom speiloverflaten er krum eller bølget, blir det dannet merkelige<br />

speilbilder. Dette kan du se for eksempel i speilhus på tivoli eller i gamle<br />

speil som ikke er helt plane.


Konvekse speil er buet<br />

som utsiden av en skål.<br />

De gir forminsket bilde <strong>og</strong><br />

større synsfelt.<br />

Konkave speil er buet<br />

som innsiden av en skål.<br />

Ting nær speilet blir forstørret,<br />

ting lenger unna<br />

blir forminsket <strong>og</strong> står<br />

opp ned.<br />

Parabolspeil reflekterer<br />

parallelle stråler til ett<br />

punkt – brennpunktet.<br />

Veispeil som gir større synsfelt <strong>og</strong> dermed økt trafikksikkerhet.<br />

Er speilet buet som utsiden av en skål, sier vi at det har konveks form.<br />

Det gir et forminsket bilde, men øker synsfeltet. Slike speil blir blant<br />

annet brukt som ryggespeil på biler <strong>og</strong> som overvåkningsspeil i butikker.<br />

Hvis speilet er buet andre veien (som innsiden av en skål), har det konkav<br />

form. Det gir to slags speilbilder: Ting som er nær speilet, vil se<br />

større ut enn i virkeligheten, mens ting som er lenger unna, blir forminsket<br />

<strong>og</strong> står opp ned. Jo svakere speilet er buet, desto lenger unna kan du<br />

gå <strong>og</strong> fortsatt få et forstørret bilde. Derfor blir svakt konkave speil ofte<br />

kalt forstørrelsesspeil.<br />

Vi samler lyset med et parabolspeil<br />

Vi kan bruke et parabolspeil til å samle lyset. Parabolspeilet er buet slik at<br />

alle parallelle stråler som kommer rett inn mot speilet, blir reflektert til<br />

ett punkt. Dette punktet kaller vi brennpunktet. På tegningen på neste<br />

side kan du se hvordan refleksjonen blir.


I et parabolspeil blir alle<br />

stråler som kommer inn<br />

parallelt med aksen,<br />

reflektert til brennpunktet.<br />

Både i parabolantenner<br />

<strong>og</strong> i lyskastere benytter<br />

vi parabolspeil.<br />

Speilakse<br />

Brennpunkt<br />

Parabolspeil<br />

LYS, SYN OG FARGER 13<br />

En parabolantenne virker som et parabolspeil. Der er mottakeren (antennehodet)<br />

plassert i brennpunktet. Strålene fra satellitten som treffer tallerkenen,<br />

blir reflektert til antennehodet. På den måten fanger antennen<br />

opp flere stråler enn de som treffer antennehodet direkte, <strong>og</strong> signalene<br />

blir sterkere.<br />

Hvis vi plasserer en lyspære i brennpunktet til et parabolspeil, vil strålene<br />

fra pæra som blir reflektert, gå parallelt ut fra speilet. Dette utnytter vi<br />

blant annet i billykter <strong>og</strong> i lyskastere på teater.


14 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Når lyset går fra luft til<br />

vann, får lyset en «knekk».<br />

Når lys går fra ett stoff til<br />

et annet, kan det endre<br />

retning. Vi sier at lyset blir<br />

brutt.<br />

Lys som går på skrå fra<br />

luft til glass eller vann,<br />

blir brutt mot innfallsloddet.<br />

Lys som går motsatt<br />

vei, blir brutt fra<br />

innfallsloddet.<br />

Brytning – når lysstrålene får<br />

en «knekk»<br />

Stoffer som lyset kan gå gjennom, sier vi er gjennomsiktige. Luft, vann<br />

<strong>og</strong> glass er eksempler på gjennomsiktige stoffer.<br />

På bildet ser du en lysstråle (rød) som treffer vannet i et kar. Både der<br />

strålen treffer vannet, <strong>og</strong> der strålen treffer bunnen i karet, blir noe av<br />

lyset reflektert. I overgangen mellom lufta <strong>og</strong> vannet ser du <strong>og</strong>så noe<br />

annet: strålen får en «knekk».<br />

Lyset forandrer retning når det går på skrå fra ett stoff til et annet, for<br />

eksempel fra luft til vann. Vi sier at strålen blir brutt, <strong>og</strong> vi kaller fenomenet<br />

lysbrytning.<br />

Lysbrytning kan både forårsake «rare bilder» <strong>og</strong> lage regnbue på himmelen.<br />

Dessuten utnytter vi fenomenet i for eksempel briller <strong>og</strong> kameraer.<br />

Men før vi forteller mer om dette, skal vi se på noen enkle regler<br />

som gjelder når en stråle blir brutt.<br />

Hvordan lys endrer retning når det passerer<br />

grensen mellom to gjennomsiktige stoffer<br />

På tegningen øverst på neste side kan du se hvordan lyset blir brutt mellom<br />

luft <strong>og</strong> glass. Vinkelen mellom innfallsloddet <strong>og</strong> den brutte strålen kaller<br />

vi brytningsvinkelen. Når strålen går fra luft til glass, blir brytningsvinkelen<br />

mindre enn innfallsvinkelen. Vi sier at lyset blir brutt mot innfallsloddet.<br />

Går strålen i motsatt retning, fra glass til luft, blir brytningsvinkelen<br />

større enn innfallsvinkelen. Lyset blir brutt fra innfallsloddet. Vi kan si<br />

at lyset følger samme bane uansett om det går inn eller ut av glasset.


Stråler som treffer vinkelrett<br />

på grenseflaten<br />

mellom to stoffer, fortsetter<br />

rett fram uten<br />

å bli brutt.<br />

Luft<br />

Glass<br />

i<br />

b<br />

Luft<br />

Glass<br />

LYS, SYN OG FARGER 15<br />

Når lys går på skrå fra luft til glass, er brytningsvinkelen (b) mindre enn innfallsvinkelen<br />

(i). Strålen som fortsetter inn i glasset, blir brutt mot innfallsloddet.<br />

Når lys går fra glass til luft, er brytningsvinkelen (b) større enn innfallsvinkelen (i).<br />

Strålen blir brutt vekk fra innfallsloddet. Noe lys blir <strong>og</strong>så reflektert.<br />

Se én gang til på bildet av lysstrålen som blir sendt ned i karet med vann.<br />

Hvordan er brytningen der? Du ser kanskje at vi får tilsvarende brytning<br />

som i glass, men brytningen vil bli forskjellig i de to stoffene.<br />

Noe av lyset blir alltid reflektert når en stråle treffer grenseflaten mellom<br />

to gjennomsiktige stoffer. Det er lyset som fortsetter videre, som blir brutt.<br />

Og strålen må treffe på skrå for at vi skal få brytning. Hvis strålen treffer<br />

vinkelrett på (innfallsvinkel 0°), fortsetter den rett fram uten «knekk».<br />

Brytning skyldes endring av lysfarten<br />

På side 00 leste du at lys går langsommere i glass enn i luft. Det er<br />

forandringen av farten som gjør at lyset skifter retning. Vi kan gjøre<br />

en sammenlikning: Tenk deg en forhjulsdreven bil som kjører på skrå<br />

fra asfalt <strong>og</strong> ut i løs sand. Det forhjulet som først kommer ut i sanden,<br />

vil gå langsommere framover enn det som fortsatt befinner seg på<br />

asfalten. Dermed svinger bilen, hvis vi ikke holder igjen med rattet.<br />

Lys går med forskjellig fart i vann <strong>og</strong> glass. Derfor får vi brytning<br />

<strong>og</strong>så mellom vann <strong>og</strong> glass. Regelen er at når strålen går til et stoff<br />

der lysfarten er mindre, blir strålen brutt mot innfallsloddet. Når<br />

strålen går til et stoff med større lysfart, blir den brutt fra innfallsloddet.<br />

i<br />

b


16 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Strålen kommer fra glass <strong>og</strong><br />

treffer grenseflaten mot luft.<br />

Når innfallsvinkelen er stor<br />

nok, får vi totalrefleksjon.<br />

Lys som går i glass <strong>og</strong><br />

treffer grenseflaten mot<br />

luft, blir totalreflektert når<br />

innfallsvinkelen er stor nok.<br />

Lys som blir sendt inn i<br />

glass, kan bli totalreflektert.<br />

Lyset følger det bøyde røret.<br />

Totalrefleksjon – lys blir brutt så kraftig<br />

at det ikke «slipper ut»<br />

Luft<br />

Glass<br />

Lyskilde<br />

Totalrefleksjon<br />

Lys som går fra glass til luft, blir brutt fra innfallsloddet. Vi kan øke innfallsvinkelen<br />

til vi får en brytningsvinkel på 90°. Det er det samme som<br />

at den brutte strålen fortsetter langs grensen mellom glass <strong>og</strong> luft. Hva<br />

tror du skjer hvis vi øker innfallsvinkelen enda mer?<br />

Når innfallsvinkelen er stor nok, vil ikke noe lys slippe ut i lufta. Alt<br />

blir reflektert i glasset. Vi kaller fenomenet for totalrefleksjon. I det neste<br />

avsnittet vil du se eksempler på hvordan vi har nytte av dette fenomenet.<br />

Optiske fibrer kan lede lys<br />

En optisk fiber er en tynn glasstråd som vi kan sende lys gjennom. Stråler<br />

som blir sendt inn i enden av en slik fiber, blir totalreflektert hver<br />

gang de treffer fiberoverflaten. Dermed følger lyset den tynne tråden<br />

uten å komme ut gjennom veggen i tråden.


Optiske fibrer er tynne<br />

glasstråder som leder lys<br />

på grunn av totalrefleksjon.<br />

De blir blant annet<br />

brukt til overføring av<br />

signaler i telefonnett <strong>og</strong><br />

datanett verden over.<br />

Lampe som består av mange optiske fibrer. Det lyser i enden av fibrene.<br />

Legene bruker optiske fibrer til å undersøke indre organer i kroppen. De<br />

sender inn <strong>og</strong> mottar lys gjennom fibrer. Slik kan de se inn i for eksempel<br />

blodårene eller tarmene våre.<br />

Optiske fibrer blir <strong>og</strong>så benyttet i telefonnett <strong>og</strong> datanett verden over. Da<br />

blir lange fibrer lagt i kabler. De elektriske signalene blir omgjort til lys,<br />

som blir sendt gjennom kablene. Når du «chatter» på internett eller laster<br />

ned fra servere, blir mye av informasjonen overført på denne måten.


18 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Brytningen av lyset i overflaten<br />

gjør at det ser ut<br />

som om sugerøret har fått<br />

en knekk.<br />

Gjør et tilsvarende forsøk<br />

selv med et sugerør eller<br />

en blyant. Hva ser du?<br />

En gjenstand under vann<br />

vil se ut som om den<br />

ligger litt grunnere enn<br />

den egentlig gjør. Det<br />

skyldes at lyset blir brutt<br />

i vannoverflaten.<br />

Brytning kan gi synsbedrag<br />

Har du rodd i båt noen gang? Da har du kanskje opplevd at det ser ut<br />

som om åra har en knekk i vannoverflaten. Det samme fenomenet kan<br />

du se hvis du setter et sugerør på skrå i et glass med vann.<br />

Se på tegningen. Lyset fra enden av sugerøret nede i vannet blir brutt i<br />

overflaten før det treffer øyet. Men øyet oppfatter ikke at strålene forandrer<br />

retning. Derfor ser det ut som om enden av røret ligger høyere i vannet<br />

enn den egentlig gjør.<br />

Har du lagt merke til at et tjern eller et basseng alltid ser litt grunnere ut<br />

enn det virkelig er? Bunnen blir «løftet» på samme måte som enden av<br />

sugerøret.<br />

Luftspeiling<br />

Når vi kjører på en asfaltert vei i sterk varme, kan det se ut som det<br />

er vann lenger framme på veien. Men når vi kjører videre, finner vi<br />

at asfalten er helt tørr. Hva kommer dette av?<br />

Når sola skinner sterkt, er lufta varmere jo nærmere asfalten<br />

den befinner seg. Lyset går fortere desto varmere lufta er. Dermed<br />

blir solstrålene hele tiden brutt på sin vei mot bakken, på liknende<br />

måte som lys blir brutt når det går fra glass til luft. Til slutt blir det<br />

totalrefleksjon. Det er altså ikke vann vi ser, men en speiling av<br />

himmelen.


En konveks linse er<br />

tykkest på midten.<br />

Den bryter parallelle<br />

stråler til brennpunktet.<br />

Konvekse linser kaller<br />

vi samlelinser.<br />

En konveks linse samler<br />

lyset. Stråler parallelt med<br />

aksen blir brutt til brennpunktet.<br />

I brennpunktet der solstrålene<br />

samles, blir det<br />

så varmt at det tar fyr.<br />

Brytning i linser kan brukes<br />

til mye<br />

LYS, SYN OG FARGER 19<br />

Du har sikkert brukt forstørrelsesglass eller sett i kikkert eller mikroskop.<br />

Kanskje bruker du briller. Da har du nytte av noe vi kaller linser. Det er<br />

skiver av glass, plast eller annet materiale som er formet slik at de bryter<br />

lyset på spesielle måter. Vi har to hovedtyper linser: konvekse <strong>og</strong> konkave.<br />

Konvekse linser samler lyset, konkave linser sper lyset<br />

Konvekse linser er tykkest på midten. Stråler som kommer inn parallelt<br />

med aksen til linsa, blir brutt slik at de krysser hverandre i ett punkt.<br />

Punktet der strålene møtes, kaller vi brennpunktet.<br />

Konvekse linser blir <strong>og</strong>så kalt samlelinser eller brennglass. Du har kanskje<br />

tent på papir eller tørt gress med et brennglass? Lar du solstråler treffe<br />

linsa <strong>og</strong> holder et papir i brennpunktet på andre siden, kan det bli så varmt<br />

der at det tar fyr.<br />

Akse<br />

F<br />

Brennpunkt<br />

Konveks linse<br />

Brennvidde Brennvidde<br />

F<br />

Brennpunkt


20 NATUR OG UNIVERS 3<br />

En konkav linse er tynnest<br />

på midten. Den sprer<br />

parallelle stråler slik at det<br />

ser ut som om de kommer<br />

fra brennpunktet. Konkave<br />

linser blir kalt spredelinser.<br />

En konkav linse sprer lyset.<br />

Stråler parallelt med aksen<br />

blir brutt som om de kommer<br />

fra ett punkt – brennpunktet.<br />

Brennvidden er avstanden<br />

fra linsa til brennpunktet.<br />

Med en samlelinse kan vi<br />

lage et skarpt bilde av en<br />

gjenstand på en skjerm.<br />

Konkave linser er tynnest på midten. Formen gjør at de sprer lyset istedenfor<br />

å samle det. Konkave linser blir <strong>og</strong>så kalt spredelinser.<br />

Spredelinser kan ikke fungere som brennglass. Likevel sier vi at de har<br />

brennpunkt. Grunnen er at stråler som kommer parallelt langs aksen til<br />

linsa, blir brutt slik at det ser ut som om alle strålene kommer fra samme<br />

punkt. Det er dette vi kaller brennpunktet.<br />

Akse<br />

F<br />

Brennpunkt<br />

Konkav linse<br />

Brennvidde Brennvidde<br />

F<br />

Brennpunkt<br />

Både samlelinser <strong>og</strong> spredelinser har ett brennpunkt på hver side.<br />

Avstanden fra linsa til brennpunktet, kaller vi for brennvidden.<br />

Med konvekse linser kan vi lage bilder på en skjerm<br />

Hvis du holder en samlelinse mellom et stearinlys <strong>og</strong> en hvit skjerm, kan<br />

du få et skarpt bilde av flammen på skjermen. Nøyaktig hvor du skal<br />

plassere linsa, finner du ut ved å prøve deg fram.<br />

Bildet på skjermen kaller vi et linsebilde. Det oppstår fordi stråler fra<br />

flammen blir brutt i linsa. For å få et skarpt bilde må vi holde linsa slik at<br />

strålene fra ett punkt i flammen møtes igjen i ett punkt på skjermen.<br />

Vi kan konstruere linsebilder. Da tegner vi to stråler fra et punkt på<br />

gjenstanden. Den ene strålen er parallell med aksen <strong>og</strong> blir brutt til brennpunktet.<br />

Den andre går gjennom sentrum av linsa. Når linsa er tynn, vil<br />

strålen gjennom sentrum fortsette rett fram uten å bli brutt. Der de to<br />

strålene møtes igjen, finner vi bildet av punktet vi startet med.


Lyset<br />

Konstruksjon av linsebilde.<br />

Figuren viser hvilke to stråler<br />

vi vanligvis bruker. F er<br />

brennpunktet.<br />

For å danne linsebilde<br />

på en skjerm må avstanden<br />

fra gjenstanden<br />

til linsa være lengre enn<br />

brennvidden.<br />

I filmframvisere, videokanoner,<br />

kopimaskiner,<br />

kameraer <strong>og</strong> i øyet blir<br />

bildene lagd ved hjelp<br />

av samlelinser.<br />

Gjenstand<br />

Avstand mellom<br />

en <strong>og</strong> to<br />

brennvidder<br />

fra linsa<br />

Gjenstand<br />

Avstand to<br />

brennvidder<br />

fra linsa<br />

Bilder lagd av samlelinser.<br />

2F<br />

2F<br />

F F<br />

LYS, SYN OG FARGER 21<br />

Bilde<br />

av lyset<br />

For å fange opp bildet på en skjerm må gjenstanden befinne seg utenfor<br />

brennpunktet til linsa. På tegningen er avstanden mellom gjenstanden <strong>og</strong><br />

linsa lengre enn to ganger brennvidden. Da blir bildet opp ned <strong>og</strong> forminsket.<br />

Dette er prinsippet i et kamera <strong>og</strong> i øyet ditt akkurat nå (hjernen<br />

«snur» bildet riktig vei).<br />

På tegningene under kan du se hva som skjer hvis vi flytter gjenstanden<br />

nærmere brennpunktet til linsa. Der ser du <strong>og</strong>så hvor disse tilfellene blir<br />

brukt.<br />

2F F<br />

F<br />

F<br />

F<br />

Bruk<br />

Kopimaskin<br />

Bilde<br />

Like<br />

stort,<br />

opp ned<br />

Bruk<br />

Videokanon,<br />

filmframviser<br />

Bilde<br />

Forstørret,<br />

opp ned


22 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Den enkleste formen av et<br />

kamera består av en boks<br />

med et hull i den ene veggen.<br />

Når stråler fra omgivelsene<br />

går gjennom hullet, blir det<br />

dannet et forminsket, opp<br />

ned bilde av omgivelsene.<br />

Daguerreotypikamera fra<br />

1839 <strong>og</strong> moderne digitalkamera.<br />

Det er lett å se at vi<br />

har hatt en rivende teknol<strong>og</strong>isk<br />

utvikling.<br />

Kameraets historie<br />

Hvis vi slipper dagslys inn gjennom et lite hull i veggen i et mørkt rom, blir<br />

det dannet et opp ned bilde av omgivelsene på den motsatte veggen inne i<br />

rommet. Fenomenet var kjent av grekerne allerede 500 år før Kristus. Fra<br />

1490 brukte Leonardo da Vinci prinsippet når han malte. Han lot lyset danne<br />

bildet på et ark, slik at han kunne tegne omriss av motivet. På 1500-tallet<br />

ble det populært å lage bokser med hull i den ene siden <strong>og</strong> en matt,<br />

gjennomsiktig skive på den andre siden, der bildet kom til syne. Apparatet ble<br />

kalt camera obscura. Etter hvert ble kameraet utstyrt med en linse istedenfor<br />

bare et hull. Det ga et skarpere <strong>og</strong> sterkere bilde.<br />

Den første som klarte å «feste» bildet til en skive, slik at det var mulig å ta det<br />

ut <strong>og</strong> se på det etterpå, var franskmannen Joseph Nicéphore Niepce. For å lage<br />

bildet måtte han la lyset virke på skiva i åtte timer. Dette skjedde i 1826.<br />

Men arbeidet til Niepce ble lite kjent. Derfor var det en annen franskmann –<br />

Louis Daguerre – som fikk æren av å ha oppfunnet fotoapparatet. Daguerre<br />

offentliggjorde sin metode i 1839. Han kalte metoden for daguerreotypi.<br />

I 1888 lanserte amerikaneren George Eastman et kamera under mottoet:<br />

«Trykk på knappen <strong>og</strong> la Kodak gjøre resten». Denne kameratypen inneholdt<br />

en filmrull. Eieren kunne ta mange bilder <strong>og</strong> sende kameraet til fabrikken<br />

etterpå. Der ble bildene framkalt <strong>og</strong> sendt tilbake sammen med kameraet<br />

med ny film i. Eastman gjorde fot<strong>og</strong>rafering til en folkehobby.<br />

I dagens kameraer bruker vi ikke filmruller. Lyset blir i stedet registrert av<br />

sensorer i kameraet <strong>og</strong> omgjort til tall i en liten datamaskin. Vi sier at bildet<br />

blir lagret digitalt. I moderne kameraer går <strong>og</strong>så lyset gjennom flere linser<br />

etter hverandre. Dette er kompliserte linsesystemer som gir skarpere <strong>og</strong><br />

bedre bilder.


Et forstørrelsesglass er<br />

en samlelinse. Plasserer<br />

vi gjenstanden innenfor<br />

brennpunktet <strong>og</strong> ser på<br />

den gjennom linsa, ser<br />

vi et forstørret bilde.<br />

Forstørrelsesglass <strong>og</strong> kikkert<br />

LYS, SYN OG FARGER 23<br />

Du har sikkert brukt forstørrelsesglass for å undersøke små dyr eller små<br />

gjenstander. Et forstørrelsesglass er en samlelinse. Vi plasserer gjenstanden<br />

mellom brennpunktet <strong>og</strong> linsa <strong>og</strong> betrakter gjenstanden gjennom<br />

linsa. Da ser vi et bilde som er forstørret <strong>og</strong> riktig vei. Hvordan bildet<br />

oppstår, kan du se på tegningen under.<br />

Konstruksjon av bilde i et<br />

forstørrelsesglass. Når vi<br />

ser gjennom linsa, ser det<br />

ut som om gjenstanden er<br />

Forstørrelsesglass<br />

(konveks linse = samlelinse)<br />

større enn den virkelig er. F F


24 NATUR OG UNIVERS 3<br />

En kikkert har to samlelinser.<br />

Den fremste linsa<br />

lager et bilde inne i kikkerten<br />

av det vi ser på.<br />

Linsa nærmest øyet er et<br />

forstørrelsesglass som<br />

forstørrer dette bildet.<br />

Prismekikkerten inneholder<br />

glassprismer, der lysstrålene<br />

blir reflektert ved totalrefleksjon.<br />

Virkelige <strong>og</strong> innbilte linsebilder<br />

Linsebilder som vi kan fange opp på en skjerm, blir dannet fordi stråler blir<br />

brutt i linsa <strong>og</strong> møtes igjen på andre siden. Vi kaller slike linsebilder for virkelige<br />

bilder.<br />

Bildet i forstørrelsesglasset er annerledes. Det blir ikke dannet fordi lysstråler<br />

møtes, men fordi det ser ut som om de brutte strålene kommer fra<br />

et annet sted enn de virkelig gjør, når vi ser gjennom linsa. Slike linsebilder<br />

kaller vi for innbilte bilder.<br />

For å få et virkelig bilde på en skjerm må gjenstanden befinne seg utenfor<br />

brennpunktet til samlelinsa. Plasserer vi gjenstanden innenfor brennpunktet,<br />

kan vi bare se et innbilt bilde gjennom linsa.<br />

Mens forstørrelsesglass gjør det mulig å se små ting på nært hold, bruker<br />

vi kikkert for å se ting som befinner seg langt unna. En vanlig kikkert<br />

består i prinsippet av to samlelinser. Den fremste linsa lager et opp ned<br />

<strong>og</strong> forminsket bilde inne i kikkerten av det vi ser på. Linsa som sitter<br />

nærmest øyet, er et forstørrelsesglass som «forstørrer opp» dette bildet.<br />

Når de to linsene sitter i hver sin ende av et rør, kaller vi kikkerten et<br />

teleskop. Slike kikkerter bruker vi blant annet til å se på planeter <strong>og</strong> stjerner.<br />

Da gjør det ikke noe at bildet blir opp ned. I dagliglivet bruker vi<br />

helst en prismekikkert. Her blir lyset reflektert i glassprismer som sitter<br />

mellom linsene. Det gjør at kikkerten kan være kortere <strong>og</strong> bildet blir<br />

snudd riktig vei.


Galilei var den første som så på himmelen i et teleskop<br />

En av de første kikkertene ble lagd av en nederlandsk<br />

brillemaker rundt år 1600. Galileo Galilei lagde en kikkert<br />

i 1609 <strong>og</strong> var den første som brukte den til å studere<br />

himmellegemer. Han oppdaget de fire største<br />

månene til Jupiter, <strong>og</strong> han så at vår egen måne hadde<br />

høye fjell <strong>og</strong> dype kratre. Da han skrev om oppdagelsene<br />

sine, fikk han problemer med kirken. Paven<br />

godtok ikke ting som var mot datidens lære. Kikkerten<br />

Vi kan sammenlikne<br />

øyet med et kamera.<br />

Hornhinna <strong>og</strong> linsa er<br />

konvekse <strong>og</strong> samler<br />

lyset. Cellene som registrerer<br />

bildet, ligger på<br />

netthinna bakerst i øyet.<br />

Øyet – et utrolig avansert kamera<br />

I avsnittet om linser så du hvordan vi kan lage bilder på en skjerm ved<br />

hjelp av en samlelinse. Når gjenstanden er langt unna linsa, blir bildet<br />

opp ned <strong>og</strong> forminsket. Det er slik bildet blir dannet i et kamera.<br />

Øyet blir ofte sammenliknet med et kamera. Men vi burde vel heller si at<br />

det er kameraet som likner på øyet. Øyet har eksistert i millioner av år, mens<br />

kameraet bare er noen hundre år gammelt. Dessuten er øyet – med hjernen<br />

som «prosessor» – atskillig mer avansert enn et kamera noen gang kan bli.<br />

Det blir dannet et bilde inni øyet<br />

LYS, SYN OG FARGER 25<br />

ble likevel populær, blant annet hos de militære som<br />

kunne bruke den til å spionere på fienden.<br />

Kikkerten til Galilei var et rør med en samlelinse<br />

fremst <strong>og</strong> en spredelinse nærmest øyet. Denne kombinasjonen<br />

blir bare brukt i teaterkikkerter nå. Disse<br />

kikkertene er små. Det området vi ser, er lite, <strong>og</strong> bildet<br />

står riktig vei.<br />

Når vi ser en gjenstand, er det fordi lys fra gjenstanden treffer øynene<br />

våre. I øyet går lyset først gjennom hornhinna <strong>og</strong> det væskefylte rommet<br />

rett bak hinna, før det går gjennom pupillen <strong>og</strong> linsa. Lyset fortsetter<br />

gjennom et geléaktig stoff før det treffer netthinna bakerst i øyet. På netthinna<br />

ligger sansecellene som registrerer lyset (bildet). Disse cellene er<br />

forbundet med nerver som sender signaler til hjernen.<br />

Regnbuehinne<br />

Hornhinne<br />

Linse<br />

Tråder<br />

Muskel som kan<br />

forandre linsas form<br />

Netthinne<br />

Den gule flekk<br />

Synsnerve<br />

Blodårer


26 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Det er skåret ut et lite vindu<br />

i hinnene i dette kuøyet, <strong>og</strong><br />

du kan se et forminsket <strong>og</strong><br />

opp ned bilde av stearinlyset<br />

på netthinna.<br />

Mesteparten av lysbrytningen<br />

foregår<br />

i hornhinna.<br />

Ser du på en person som<br />

er fem meter unna deg, <strong>og</strong><br />

som er ca. 160 cm høy, vil<br />

bildet som blir dannet på<br />

netthinna, være omtrent<br />

5,3 mm.<br />

Hornhinna virker som en samlelinse. Det er der mesteparten av lysbrytningen<br />

i øyet skjer. Øyelinsa er <strong>og</strong>så konveks, men samler ikke lyset like<br />

mye som hornhinna. For å få et skarpt (fokusert) bilde må stråler fra ett<br />

punkt på gjenstanden vi ser på, møtes igjen i ett punkt på netthinna.<br />

Øyelinsa justerer skarpheten.<br />

160 cm<br />

5 meter<br />

Linsa i øyet forandrer seg når vi ser<br />

5,3 mm<br />

Det spesielle med linsa i øyet er at den kan endre tykkelse. Linsa er festet<br />

i tråder, som igjen er festet til muskler rundt linsa. Vi kan sammenlikne<br />

det med et sykkelhjul. Linsa er navet midt i, trådene er eikene, <strong>og</strong> musklene<br />

er felgen rundt. Når musklene trekker seg sammen, blir omkretsen<br />

mindre <strong>og</strong> trådene slakke. Da blir linsa tykkere på midten. Når musklene<br />

slapper av, blir trådene strukket. Linsa blir «lengre» <strong>og</strong> tynnere på<br />

midten.


Linsa i øyet justerer<br />

skarpheten på bildet.<br />

Det skjer automatisk ved<br />

hjelp av muskler.<br />

Muskler som ligger i en<br />

ring rundt linsa i øyet, kan<br />

forandre formen på linsa.<br />

Pupillen regulerer hvor<br />

mye lys som slipper inn<br />

på linsa.<br />

I et nærsynt øye blir bildet<br />

dannet foran netthinna.<br />

Nærsynte trenger konkave<br />

brilleglass for å flytte bildet<br />

bakover til netthinna.<br />

I et langsynt øye blir<br />

bildet dannet «bak»<br />

netthinna. Langsynte<br />

trenger konvekse brilleglass<br />

for å flytte bildet<br />

framover til netthinna.<br />

Jo tykkere en konveks linse er, desto mer samler den lyset. Musklene rundt<br />

linsa regulerer altså brytningen slik at strålene hele tiden blir samlet på<br />

netthinna. Bildet blir skarpt både når vi ser noe på lang avstand <strong>og</strong> på<br />

nært hold. Fokuseringen skjer automatisk.<br />

Muskel<br />

Regnbuehinne<br />

Pupill<br />

Linse<br />

Opphengstråder<br />

Pupillen regulerer lysmengden som slipper inn i øyet<br />

Foran linsa finner vi pupillen. Det er et hull i en hinne som vi kaller regnbuehinna<br />

eller iris. Det er iris som gir øyenfargen.<br />

Pupillen regulerer hvor mye lys som slipper inn til linsa. Åpningen blir<br />

mindre når øyet er utsatt for mye lys, mens den blir større når det er mørkere.<br />

Pupillen er selv regulert av muskler som vi ikke kan styre med viljen.<br />

Begge pupillene endrer størrelse samtidig, selv om bare det ene øyet mottar<br />

lys.<br />

Hvorfor trenger vi briller?<br />

Når du ser på<br />

noe langt unna,<br />

slapper musklene<br />

rundt linsa av, <strong>og</strong><br />

det fører til at<br />

opphengstrådene<br />

trekker i linsa.<br />

Linsa blir noe<br />

flatere.<br />

LYS, SYN OG FARGER 27<br />

Når du ser på<br />

noe nært, blir<br />

musklene som<br />

ligger i ring<br />

rundt linsa,<br />

strammet på<br />

en slik måte<br />

at opphengstrådene<br />

blir<br />

slappe. Linsa<br />

blir rundere.<br />

For at øyet skal danne et skarpt bilde, må stråler fra hvert punkt på det vi<br />

ser på, møtes igjen i tilsvarende punkter på netthinna. Dersom strålene<br />

blir samlet foran netthinna, blir bildet uskarpt. I dette tilfellet sier vi at<br />

øyet er nærsynt. For å flytte bildet bakover må vi spre strålene litt før de<br />

treffer øyet. Det får vi til med en spredelinse. Nærsynte personer bruker<br />

altså briller med konkave glass.<br />

I et langsynt øye er det motsatt. Da ligger bildet «bak» netthinna. For å<br />

flytte det framover, må vi samle strålene litt før de treffer øyet. Langsynte<br />

bruker konvekse brilleglass.<br />

Et normalt øye ser godt både på lang <strong>og</strong> kort avstand. Det nærmeste du<br />

kan holde boka <strong>og</strong> lese dette tydelig, kaller vi nærpunktavstanden. I 16årsalderen<br />

er denne avstanden omkring 15 cm. Evnen til å variere tykkelsen<br />

på øyelinsa er størst hos yngre mennesker. Hos eldre mennesker stivner


28 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Tegningene viser lysbrytning<br />

i et normalt, et langsynt <strong>og</strong><br />

et nærsynt øye, <strong>og</strong> vi ser<br />

hvordan vi kan justere for<br />

feil lysbrytning ved hjelp av<br />

samlelinser (konvekse brilleglass)<br />

hos en langsynt <strong>og</strong><br />

spredelinser (konkave brilleglass)<br />

hos en nærsynt.<br />

Normalt øye<br />

Objekt<br />

Langsynt øye<br />

Nærsynt øye<br />

Samlelinse<br />

Spredelinse<br />

Brytningen skjer både<br />

i hornhinna <strong>og</strong> i linsa.<br />

Vi har forenklet <strong>og</strong> tegnet<br />

brytning bare midt i linsa.<br />

linsa <strong>og</strong> greier ikke å forandre form. De må holde boka lenger unna.<br />

Mange med normalsyn som unge, opplever at de trenger lesebriller i<br />

40–50-årsalderen. Lesebriller er konvekse <strong>og</strong> samler lyset litt før det treffer<br />

øyet.<br />

Også hos ungdom kan det inntreffe forandringer i synet. Etter hvert<br />

som du vokser, vokser <strong>og</strong>så øyet. Det kan medføre at øyet blir for langt i<br />

forhold til brytningen i hornhinna <strong>og</strong> linsa. Bildet blir dannet foran netthinna.<br />

Da trenger du briller med konkave glass for å spre lyset litt før det<br />

treffer øyet.


Øyet kan få skader<br />

Selve øyeeplet ligger ganske godt beskyttet inne i et<br />

hulrom i hodeskallen. Rett forfra er det likevel nokså<br />

utsatt for skader. Øyelokket gir en viss beskyttelse,<br />

men stopper ikke skarpe eller harde gjenstander.<br />

På naturfagrommet er det viktig å bruke vernebriller<br />

for å hindre øyeskader når vi arbeider med stoffer som<br />

kan sprute eller koke over. Syrer <strong>og</strong> baser er spesielt<br />

Øyet har to slags sanseceller:<br />

Stavene trenger<br />

lite lys for å gi bilde,<br />

men registrerer ikke<br />

farger. Tappene trenger<br />

mye lys <strong>og</strong> gir fargesyn.<br />

Tappene er konsentrert<br />

i den gule flekken på<br />

netthinna. Her blir bildet<br />

dannet i godt lys, <strong>og</strong> når<br />

du studerer en detalj.<br />

Stavene finner vi utenfor<br />

den gule flekken. Her<br />

blir bildet dannet når du<br />

har «nattsyn».<br />

LYS, SYN OG FARGER 29<br />

farlige for øynene. Basiske løsninger gjør hornhinna<br />

hvit <strong>og</strong> ugjennomsiktig.<br />

På sløyden må du ha vernebriller når du bruker<br />

redskap som lager gnister eller spon. Dersom du får<br />

farlige stoffer eller spon i øynene, må du prøve å skylle<br />

det ut. Aller helst bør du fortsette å skylle hele tiden<br />

til du kan få legehjelp.<br />

Øyet har to typer sanseceller – staver <strong>og</strong> tapper<br />

Det er to slags sanseceller i netthinna som registrerer lys. Vi kaller dem<br />

staver <strong>og</strong> tapper.<br />

Stavene trenger lite lys, men de registrerer ikke farger. Tappene gir fargesyn,<br />

men fungerer bare når det er mye lys. Derfor er det vanskelig å se farger<br />

i svakt lys. Du har kanskje erfart det selv, når du har vært ute i skumringen.<br />

Vi sier at «i mørket er alle katter grå».<br />

Det er størst tetthet av sanseceller i den gule flekken<br />

Har du prøvd å få øye på en lyssvak stjerne på natthimmelen <strong>og</strong> opplevd<br />

at den «forsvinner» når du stirrer rett på den? Du må flytte blikket til et<br />

punkt ved siden av stjerna for å greie å se den. Dette forklarer vi slik:<br />

Tappene er konsentrert i et område på netthinna som vi kaller den gule<br />

flekken. Det er der bildet blir dannet når du ser farger. Det er <strong>og</strong>så dit øyet<br />

fokuserer lyset når du fester blikket på en bestemt detalj. Men i skumring<br />

eller nattemørke blir det for lite lys til at tappene klarer å danne bilde. Hvis<br />

du i stedet stirrer på et punkt ved siden av stjerna, er det dette punktet som<br />

blir fokusert i den gule flekken. Da vil lyset fra stjerna treffe netthinna utenfor<br />

den gule flekken. Og der finner vi de lysømfintlige stavene som klarer<br />

å lage bilde.


30 NATUR OG UNIVERS 3<br />

I den blinde flekken på<br />

netthinna er det ingen<br />

sanseceller. Det er der<br />

synsnerven går ut av øyet.<br />

Punkt A på veggen ligger i<br />

samme retning som blyanten<br />

når du ser med det ene<br />

øyet. Punkt B ligger i synsretningen<br />

når du bruker det<br />

andre øyet. Det virker derfor<br />

som om blyanten flytter seg<br />

i forhold til veggen når du<br />

ser med ett øye om gangen.<br />

Når vi bruker begge<br />

øynene, ser vi samme<br />

ting fra to litt forskjellige<br />

vinkler. Det er dette som<br />

gir oss dybdesyn.<br />

I den blinde flekken er det ingen sanseceller<br />

Alle de tynne nervefibrene fra sansecellene i øyet blir samlet i en tykk<br />

nerve som går ut av bakveggen i øyet. På stedet der synsnerven går ut av<br />

øyet, er det ingen sanseceller. Vi kaller dette området for den blinde flekken.<br />

Hvis bildet blir dannet akkurat der, ser vi det ikke.<br />

Fordi vi har to øyne som virker samtidig, merker vi ikke den blinde<br />

flekken til daglig. Men lukker vi det ene øyet, kan vi oppdage den. I ett av<br />

forsøkene til dette kapitlet finner du en øvelse der vi tester dette.<br />

To øyne gir dybdesyn<br />

Hold en blyant foran ansiktet. Lukk først det venstre øyet <strong>og</strong> se på blyanten<br />

med det høyre. Lukk så det høyre øyet <strong>og</strong> se på den med det venstre.<br />

Hva ser du når du «skifter» øye?<br />

B<br />

A<br />

Blyant<br />

Når du bruker det ene øyet, ser du et bestemt område i bakgrunnen<br />

rett bak blyanten. Synsretningen til det andre øyet har en annen vinkel.<br />

Når du bruker dette øyet, ser du et annet område rett bak blyanten. Derfor<br />

virker det som om blyanten flytter på seg, når du ser på den med ett<br />

øye om gangen. Gjør du samme testen når blyanten er lenger unna, vil<br />

den ikke flytte seg like mye. Vinkelen mellom synsretningene til hvert øye<br />

er mindre når blyanten er lenger unna. Dermed blir «forskyvningen» <strong>og</strong>så<br />

mindre.<br />

Når vi ser med begge øynene, danner hvert øye sitt eget bilde. Hjernen<br />

setter sammen de to bildene til ett bilde. Siden de to bildene er dannet fra<br />

litt forskjellige vinkler, kan hjernen oppfatte om det vi ser på, er nærme<br />

eller langt unna. Det er dette som gir oss dybdesyn (tredimensjonalt syn)<br />

<strong>og</strong> gjør det mulig for oss å beregne avstander.


Lys er elektromagnetiske<br />

bølger. Avstanden mellom<br />

to bølgetopper kaller vi<br />

for bølgelengden.<br />

Bølgelengden er avstanden<br />

mellom to bølgetopper.<br />

Lys med ulike bølgelengder<br />

har ulike farger.<br />

I sollyset er alle bølgelengdene<br />

til stede.<br />

Da blir lyset hvitt.<br />

Når vi skiller de ulike<br />

bølgelengdene i lyset fra<br />

hverandre, blir det dannet<br />

et spekter. Regnbuen er<br />

spekteret til sollyset.<br />

I et glassprisme kan lyset<br />

bli brutt slik at vi får skilt<br />

de ulike bølgelengdene.<br />

Da får vi et fargespekter.<br />

Farger<br />

LYS, SYN OG FARGER 31<br />

I starten av kapitlet leste du at vi har tre modeller for lys: strålemodellen,<br />

bølgemodellen <strong>og</strong> partikkelmodellen. Hittil har vi bare brukt strålemodellen.<br />

Nå skal vi blant annet fortelle hvordan farger oppstår. Da må vi<br />

<strong>og</strong>så se på bølgemodellen.<br />

Lys er elektromagnetiske bølger<br />

I 1864 viste den skotske fysikeren James C. Maxwell at lys overfører elektriske<br />

<strong>og</strong> magnetiske felt. Disse feltene varierer på en måte som kan minne<br />

om bølgene på en vannoverflate. Vi sier at lys er elektromagnetiske bølger.<br />

Mens bølger på vann beveger seg relativt langsomt, går lysbølgene med<br />

lysfarten. Avstanden mellom to bølgetopper kaller vi bølgelengden. En<br />

nanometer (nm) er det samme som en milliarddels meter (1 nm = 10 -9 m).<br />

Et normalt menneskeøye kan oppfatte lys med bølgelengder fra omtrent<br />

400 nm til omtrent 700 nm.<br />

Bølgelengde<br />

Ulike bølgelengder gir ulike farger<br />

Fargene oppstår fordi lyset har ulike bølgelengder. Lys med bølgelengder<br />

ned mot 400 nm oppfatter vi som fiolett. Lys med bølgelengder opp mot<br />

700 nm blir rødt. Når alle bølgelengdene er blandet som i sollyset, gir det<br />

hvitt lys.<br />

På tegningen sender vi sollys med stor innfallsvinkel mot et trekantet<br />

glassprisme. Da blir lyset brutt så mye at vi klarer å skille de ulike bølgelengdene<br />

fra hverandre. På veggen bak prismet ser vi farger. Vi sier at vi<br />

har lagd et spekter.<br />

Hvitt lys<br />

Prisme<br />

Spekter


32 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Bilde av kvinne med hund tatt i mørket med<br />

varmesøkende kamera.<br />

Bølgelengdene til<br />

de seks tydeligste<br />

fargene i regnbuen<br />

Farge Bølgelengde<br />

Fiolett 400–440 nm<br />

Blå 440–500 nm<br />

Grønn 500–570 nm<br />

Gul 570–590 nm<br />

Oransje 590–610 nm<br />

Rød 610–700 nm<br />

Det sies at Newton tok med<br />

overgangsfargen indigo<br />

mellom blå <strong>og</strong> fiolett fordi<br />

han ville ha sju <strong>og</strong> ikke seks<br />

farger i spekteret. Han<br />

«likte» tallet sju bedre enn<br />

seks.<br />

Ultrafiolette stråler <strong>og</strong> infrarøde stråler<br />

Mange liker å sole seg. Det lyset som gjør deg brun, har litt<br />

kortere bølgelengde enn et menneskeøye kan se. Vi kaller<br />

det for ultrafiolette stråler (UV-stråler). Hvis huden blir utsatt<br />

for UV-stråler i for store doser, kan det være farlig.<br />

Lys med litt lengre bølgelengde enn øyet kan oppfatte,<br />

kaller vi infrarøde stråler eller varmestråler. Når du kjenner<br />

strålene fra en varm ovn, er det infrarøde stråler som<br />

treffer deg. I spesielle kameraer blir det brukt sensorer som<br />

registrerer infrarødt. Slik kan vi for eksempel ta bilder av<br />

dyr i stummende mørke, fordi de har høyere temperatur<br />

enn omgivelsene rundt.<br />

Newton beskrev dette fenomenet for over 300 år siden. Han mente han<br />

så sju farger: rødt – oransje – gult – grønt – blått – indigo – fiolett. En<br />

huskeregel for disse fargene er ROGGBIF. I virkeligheten er det mange<br />

flere farger i solspekteret. Vi ser jo fargene mellom hovedfargene <strong>og</strong>så,<br />

der hovedfargene går over i hverandre.<br />

Regnbuen er et spekter. For at du skal se regnbuen, må du stå med sola<br />

bak deg, <strong>og</strong> lufta foran deg må være full av regndråper. En dråpe virker<br />

som et prisme. Lyset blir brutt <strong>og</strong> reflektert i dråpen. Når sollyset kommer<br />

tilbake til øynene dine, er det oppdelt i de ulike fargene.<br />

Hvitt lys<br />

Når sollyset blir brutt <strong>og</strong> totalreflektert i regndråper, kan det bli dannet en<br />

regnbue. Hvis noe av lyset blir totalreflektert to ganger før det går ut igjen<br />

av dråpene, ser du to regnbuer.


Det elektromagnetiske spekteret<br />

Elektromagnetiske bølger har energi. Når forskerne er<br />

interessert i energien som blir overført, bruker de gjerne<br />

betegnelsen elektromagnetisk stråling. På tegningen<br />

ser du en oversikt over de forskjellige typene elektro-<br />

10 –12<br />

Gammastråler<br />

10 –10<br />

Røntgenstråler<br />

Det er tre typer tapper<br />

i øyet. De registrerer<br />

henholdsvis blått, grønt<br />

<strong>og</strong> gulrødt lys. Når alle<br />

tappene blir stimulert<br />

like mye, ser vi fargen<br />

hvit.<br />

Noen ganger kan det<br />

være en ulempe å være<br />

fargeblind.<br />

10 –8<br />

Sollys<br />

Ultrafiolett<br />

Infrarødt Mikrobølger Radiobølger<br />

10 –6<br />

10 –4<br />

10 –2<br />

Hvordan øyet oppfatter farger<br />

1<br />

LYS, SYN OG FARGER 33<br />

magnetisk stråling satt opp etter økende bølgelengde.<br />

Denne oppdelingen kaller vi det elektromagnetiske<br />

spekteret. Du ser at spekteret til synlig lys bare utgjør<br />

en liten del av hele det elektromagnetiske spekteret.<br />

Vi har tre forskjellige typer tapper i øyet: Én type reagerer på den blå<br />

delen av lyset, en annen på den grønne delen, <strong>og</strong> en tredje type registrerer<br />

den gulrøde delen av spekteret. Lys av ulike bølgelengder stimulerer de<br />

forskjellige tappene i varierende grad. Det gjør at vi kan oppfatte de andre<br />

fargene <strong>og</strong>så – ikke bare blått, grønt <strong>og</strong> rødt. Når alle tappene blir stimulert<br />

like mye, ser vi det som hvitt.<br />

Prosessene i hjernen som gir opplevelsen av farger, er ganske kompliserte.<br />

Hos noen mangler tappene som registrerer grønt eller rødt lys. De<br />

har problemer med å skille fargene i spekteret mellom grønt <strong>og</strong> rødt. Blant<br />

menn er omtrent ti prosent fargeblinde, mens blant kvinner er under én<br />

prosent fargeblinde.<br />

10 2<br />

10 4<br />

Bølgelengde i meter


34 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Fargen til en gjenstand<br />

er bestemt av fargen på<br />

lyset den reflekterer. En<br />

gjenstand som reflekterer<br />

alt sollyset, er hvit.<br />

Lys som ikke blir reflektert,<br />

men tatt opp av en<br />

gjenstand, sier vi blir<br />

absorbert. En gjenstand<br />

som absorberer alt sollyset,<br />

er svart.<br />

Sk<strong>og</strong>en ser grønn ut fordi<br />

trærne reflekterer lyset fra<br />

den grønne delen av spekteret.<br />

De andre fargene<br />

i sollyset blir absorbert.<br />

Det er energien fra disse<br />

fargene som treet bruker<br />

i fotosyntesen.<br />

Når vi ser på den blå<br />

genseren i sollys med alle<br />

bølgelengder, vil genseren<br />

reflektere blått lys. Vi sier<br />

at genseren har blå farge.<br />

Lyser vi på genseren med<br />

bare gult lys, vil ikke noe<br />

lys bli reflektert, <strong>og</strong> genseren<br />

ser svart ut. Stoffet i<br />

genseren absorberer alle<br />

bølgelengder utenom lys<br />

med blå farge.<br />

Hvorfor er genseren blå?<br />

En genser er blå fordi den reflekterer de blå delene av sollyset. Bladene <strong>og</strong><br />

barnålene i sk<strong>og</strong>en er grønne fordi de reflekterer grønt lys. En gjenstand<br />

får altså farge etter hvilke deler av spekteret den reflekterer. Dersom<br />

gjenstanden reflekterer alt sollyset, er den hvit.<br />

Lyset som blir «tatt opp» av en gjenstand, sier vi blir absorbert. Den blå<br />

genseren absorberer alle fargene bortsett fra blått. Tar gjenstanden opp<br />

alt lys som treffer den, blir ikke noe reflektert. Da ser den svart ut. Når en<br />

gjenstand absorberer lys, øker temperaturen i den. Du har sikkert merket<br />

at det er varmere å gå i svarte klær i sollys enn det er å bruke hvite.<br />

Du har kanskje opplevd at fargene på tøyet ditt forandrer seg når du blir<br />

utsatt for spesiell belysning. Mange typer lamper inneholder færre farger<br />

enn sollyset. Hvis for eksempel en blå genser blir truffet av lys som<br />

mangler blått, blir ikke noe reflektert. I slikt lys ser genseren svart ut.<br />

Sollys inn<br />

(inneholder<br />

alle farger)<br />

Bare blått<br />

lys blir<br />

reflektert<br />

Bare gult<br />

lys inn<br />

Ikke noe lys blir<br />

reflektert. Alt blir<br />

absorbert i genseren, <strong>og</strong><br />

derfor ser den svart ut


Blått, grønt <strong>og</strong> rødt er<br />

grunnfargene når vi<br />

legger sammen farget lys.<br />

Ved å blande lys med<br />

grunnfargene i ulike forhold<br />

kan vi få fram alle<br />

de andre fargene.<br />

Blomsten til en løvetann<br />

reflekterer både gult, grønt<br />

<strong>og</strong> rødt lys. Blandingslyset<br />

av grønt <strong>og</strong> rødt blir <strong>og</strong>så<br />

gult.<br />

Fargen til et gjennomsiktig<br />

stoff er bestemt av hvilke<br />

farger det slipper gjennom.<br />

En rød glassrute slipper<br />

gjennom rødt lys <strong>og</strong> absorberer<br />

alle de andre fargene.<br />

Vi kan bruke blått, grønt <strong>og</strong> rødt lys til<br />

å lage alle farger<br />

LYS, SYN OG FARGER 35<br />

På teater blir det brukt lyskastere med forskjellige farger. De som styrer<br />

lyset, kan få fram en ønsket farge på senen ved å blande lys fra lyskasterne<br />

i bestemte forhold.<br />

Hvis vi lyser på en hvit skjerm med en rød <strong>og</strong> en grønn lyskilde som er<br />

like sterke, blir blandingsfargen gul. Hvis vi bruker en blå lyskilde i tillegg,<br />

blir blandingen hvit. Du kan endre lysstyrken på en eller to av lyskildene.<br />

Da endrer du <strong>og</strong>så fargen du får på skjermen.<br />

Ved å blande blått, grønt <strong>og</strong> rødt lys i forskjellige forhold kan vi få fram<br />

alle de andre fargene. Vi kaller derfor blått, grønt <strong>og</strong> rødt for grunnfargene<br />

når vi blander farget lys.


36 NATUR OG UNIVERS 3<br />

Gult, magenta <strong>og</strong> cyan er<br />

komplementærfargene til<br />

henholdsvis blått, grønt<br />

<strong>og</strong> rødt.<br />

Fargene på bildene i<br />

denne boka framkommer<br />

ved at gult, magenta <strong>og</strong><br />

cyan blir absorbert i ulike<br />

forhold fra det hvite lyset<br />

som treffer boka.<br />

Fargene på et tv-bilde oppstår ved å legge sammen farget lys. Skjermen<br />

inneholder mange små prikker som enten er blå, grønne eller røde. De<br />

ulike fargene på bildet blir dannet ved å variere styrken på lyset fra<br />

grunnfargene. Du kan se prikkene med et forstørrelsesglass. På avstand<br />

oppfatter vi fargene i bildet som jevnt fordelt.<br />

Vi kan fargelegge ved å ta bort farger<br />

Når vi blander lys av grunnfargene i like mengder, får vi:<br />

BLÅTT + GRØNT + RØDT = HVITT<br />

BLÅTT + GRØNT + RØDT = GULT<br />

BLÅTT GRØNT + RØDT = MAGENTA<br />

BLÅTT + GRØNT RØDT = CYAN<br />

Blandingslyset blir gult når vi fjerner blått. Vi sier derfor at gult <strong>og</strong> blått<br />

er komplementærfarger. På tilsvarende måte ser du at magenta <strong>og</strong> grønt<br />

er komplementærfarger, <strong>og</strong> cyan <strong>og</strong> rødt er komplementærfarger.<br />

Fargene på gensere eller på bildene i denne boka blir ikke dannet ved at<br />

vi legger sammen farget lys, slik tilfellet er for tv-bilder. Fargene blir<br />

dannet ved at vi «tar bort» farger i det hvite lyset som treffer genseren<br />

eller boka.<br />

En genser er blå fordi den reflekterer blått lys. Det betyr at den inneholder<br />

stoffer som absorberer komplementærfargen gul. Fargebildene i<br />

denne boka inneholder mange små prikker som absorberer gult, magenta<br />

<strong>og</strong> cyan. Dermed blir komplementærfargene blått, grønt <strong>og</strong> rødt reflektert<br />

i ulike forhold <strong>og</strong> gir fargene vi ser på bildet.


Oppsummering<br />

LYS, SYN OG FARGER 37<br />

• Vi har tre modeller for lys: strålemodellen, bølgemodellen <strong>og</strong> partikkelmodellen.<br />

Hvilken modell vi bruker, er avhengig av hva vi skal forklare.<br />

• Lys er en form for energi.<br />

• Når øynene mottar lys fra en gjenstand, ser vi den.<br />

• Lys som treffer noe <strong>og</strong> blir sendt tilbake, sier vi blir reflektert. Vi ser<br />

tingene rundt oss fordi de reflekterer lys fra lyskilder.<br />

• I lufttomt rom er lysfarten 300 000 km/s. I luft er den nesten like stor.<br />

I vann <strong>og</strong> glass er lysfarten mindre.<br />

• Lysstyrken avtar når vi fjerner oss fra lyskilden.<br />

• Når en gjenstand stopper lys fra en lyskilde, blir det skygge.<br />

• Refleksjonsloven forteller at refleksjonsvinkelen er like stor som innfallsvinkelen.<br />

• Når lys blir reflektert i et speil, kan vi se et speilbilde.<br />

• I plane speil ligger bildet like langt bak speilet som gjenstanden ligger<br />

foran. Bildet er like stort som gjenstanden <strong>og</strong> speilvendt.<br />

• Konvekse speil er buet som utsiden av en skål. De gir forminsket bilde<br />

<strong>og</strong> større synsfelt.<br />

• Konkave speil er buet som innsiden av en skål. Ting nær speilet blir forstørret,<br />

ting lenger unna blir forminsket <strong>og</strong> står opp ned.<br />

• Parabolspeil reflekterer parallelle stråler til ett punkt – brennpunktet.<br />

• Når lys går fra ett stoff til et annet, kan det endre retning. Vi sier at lyset<br />

blir brutt.<br />

• Lys som går på skrå fra luft til glass eller vann, blir brutt mot innfallsloddet.<br />

Lys som går motsatt vei, blir brutt fra innfallsloddet.<br />

• Stråler som treffer vinkelrett på grenseflaten mellom to stoffer, fortsetter<br />

rett fram uten å bli brutt.<br />

• Lys som går i glass <strong>og</strong> treffer grenseflaten mot luft, blir totalreflektert når<br />

innfallsvinkelen er stor nok.<br />

• Optiske fibrer er tynne glasstråder som leder lys på grunn av totalrefleksjon.<br />

De blir blant annet brukt til overføring av signaler i telefonnett<br />

<strong>og</strong> datanett verden over.<br />

• En gjenstand under vann vil se ut som om den ligger litt grunnere enn<br />

den egentlig gjør. Det skyldes at lyset blir brutt i vannoverflaten.<br />

• En konveks linse er tykkest på midten. Den bryter parallelle stråler til<br />

brennpunktet. Konvekse linser kaller vi samlelinser.


38 NATUR OG UNIVERS 3<br />

• En konkav linse er tynnest på midten. Den sprer parallelle stråler slik<br />

at det ser ut som om de kommer fra brennpunktet. Konkave linser blir<br />

kalt spredelinser.<br />

• Brennvidden er avstanden fra linsa til brennpunktet.<br />

• Med en samlelinse kan vi lage et skarpt bilde av en gjenstand på en<br />

skjerm.<br />

• For å danne linsebilde på en skjerm må avstanden fra gjenstanden til<br />

linsa være lengre enn brennvidden.<br />

• I filmframvisere, videokanoner, kopimaskiner, kameraer <strong>og</strong> i øyet blir<br />

bildene lagd ved hjelp av samlelinser.<br />

• Et forstørrelsesglass er en samlelinse. Plasserer vi gjenstanden innenfor<br />

brennpunktet <strong>og</strong> ser på den gjennom linsa, ser vi et forstørret bilde.<br />

• En kikkert har to samlelinser. Den fremste linsa lager et bilde inne i<br />

kikkerten av det vi ser på. Linsa nærmest øyet er et forstørrelsesglass<br />

som forstørrer dette bildet.<br />

• Vi kan sammenlikne øyet med et kamera.<br />

• Hornhinna <strong>og</strong> linsa er konvekse <strong>og</strong> samler lyset. Cellene som registrerer<br />

bildet, ligger på netthinna bakerst i øyet.<br />

• Mesteparten av lysbrytningen foregår i hornhinna.<br />

• Linsa i øyet justerer skarpheten på bildet. Det skjer automatisk ved<br />

hjelp av muskler.<br />

• Pupillen regulerer hvor mye lys som slipper inn på linsa.<br />

• I et nærsynt øye blir bildet dannet foran netthinna. Nærsynte trenger<br />

konkave brilleglass for å flytte bildet bakover til netthinna.<br />

• I et langsynt øye blir bildet dannet «bak» netthinna. Langsynte trenger<br />

konvekse brilleglass for å flytte bildet framover til netthinna.<br />

• Øyet har to slags sanseceller: Stavene trenger lite lys for å gi bilde, men<br />

registrerer ikke farger. Tappene trenger mye lys <strong>og</strong> gir fargesyn.<br />

• Tappene er konsentrert i den gule flekken på netthinna. Her blir bildet<br />

dannet i godt lys, <strong>og</strong> når du studerer en detalj.<br />

• Stavene finner vi utenfor den gule flekken. Her blir bildet dannet når<br />

du har «nattsyn».<br />

• I den blinde flekken på netthinna er det ingen sanseceller. Det er der<br />

synsnerven går ut av øyet.<br />

• Når vi bruker begge øynene, ser vi samme ting fra to litt forskjellige<br />

vinkler. Det er dette som gir oss dybdesyn.<br />

• Lys er elektromagnetiske bølger. Avstanden mellom to bølgetopper<br />

kaller vi for bølgelengden.


LYS, SYN OG FARGER 39<br />

• Lys med ulike bølgelengder har ulike farger. I sollyset er alle bølgelengdene<br />

til stede. Da blir lyset hvitt.<br />

• Når vi skiller de ulike bølgelengdene i lyset fra hverandre, blir det dannet<br />

et spekter. Regnbuen er spekteret til sollyset.<br />

• Det er tre typer tapper i øyet. De registrerer henholdsvis blått, grønt <strong>og</strong><br />

gulrødt lys. Når alle tappene blir stimulert like mye, ser vi fargen hvit.<br />

• Fargen til en gjenstand er bestemt av fargen på lyset den reflekterer. En<br />

gjenstand som reflekterer alt sollyset, er hvit.<br />

• Lys som ikke blir reflektert, men tatt opp av en gjenstand, sier vi blir<br />

absorbert. En gjenstand som absorberer alt sollyset, er svart.<br />

• Blått, grønt <strong>og</strong> rødt er grunnfargene når vi legger sammen farget lys.<br />

Ved å blande lys med grunnfargene i ulike forhold kan vi få fram alle de<br />

andre fargene.<br />

• Gult, magenta <strong>og</strong> cyan er komplementærfargene til henholdsvis blått,<br />

grønt <strong>og</strong> rødt.<br />

• Fargene på bildene i denne boka framkommer ved at gult, magenta <strong>og</strong><br />

cyan blir absorbert i ulike forhold fra det hvite lyset som treffer boka.


40 NATUR OG UNIVERS 3<br />

?<br />

>><br />

Oppgaver<br />

Hva er lys?<br />

LES OG SVAR<br />

3.1 Vi har tre modeller for hva lys er. Hvilke tre modeller er det?<br />

3.2 Hvilken av de to påstandene er korrekt?<br />

1) Når vi ser en gjenstand, går det lys fra øyet til gjenstanden.<br />

2) Når vi ser en gjenstand, går det lys fra gjenstanden til øyet.<br />

3.3 a) Hva mener vi med en lyskilde?<br />

b)Gi fire eksempler på lyskilder.<br />

3.4 De fleste gjenstander er ikke lyskilder. Likevel kan vi se dem.<br />

Hva kommer det av?<br />

3.5 Hvor fort går lyset i vakuum (lufttomt rom)?<br />

3.6 Hvorfor blir lysstyrken til en lyskilde svakere når vi fjerner oss<br />

fra kilden?<br />

3.7 Hvordan oppstår en skygge?<br />

GJØR OG LÆR<br />

3.8 Jobb sammen to <strong>og</strong> to. Bruk en lommelykt <strong>og</strong> en liten ball.<br />

Lys på ballen slik at den lager skygge på veggen. Hvordan ser<br />

skyggen ut? Varier avstanden mellom ballen <strong>og</strong> veggen, <strong>og</strong> studer<br />

hvordan skyggen forandrer seg. Forklar det dere observerer.<br />

Bruk begrepene helskygge <strong>og</strong> halvskygge.<br />

DISKUTER<br />

3.9 Er det nødvendig å bruke refleks i trafikken når det er mørkt?<br />

Hva kan grunnene være til at mange unnlater å bruke refleks?<br />

GÅ VIDERE<br />

3.10 I tordenvær er det oftest slik at vi ser lynet først <strong>og</strong> hører tordenen<br />

en god stund etterpå. Hva er grunnen til dette?<br />

3.11 a) Lyset bruker 8 minutter fra sola til jorda. Bruk lysfarten i<br />

vakuum, <strong>og</strong> regn ut avstanden til sola.<br />

b)Avstanden lyset tilbakelegger i løpet av ett år, kaller vi et lysår.<br />

Regn ut hvor mange km et lysår er.<br />

3.12 Grekeren Euklid, som levde for ca. 2300 år siden, hadde klare<br />

meninger om hva det vil si å se. Bruk internett eller andre kilder,<br />

<strong>og</strong> finn ut hvordan Euklids forklaring skiller seg fra det vi mener i<br />

dag. Lag en kort presentasjon av det du finner ut.


?<br />

Refleksjon – når lyset blir sendt tilbake<br />

LES OG SVAR<br />

3.13 Hva forteller refleksjonsloven? Lag en figur som viser det.<br />

3.14 Forklar på hvilken måte hjernen blir «lurt» når vi ser et speilbilde.<br />

3.15 a) Hva er forskjellen på et konvekst <strong>og</strong> et konkavt speil?<br />

b)Gi et eksempel på bruk av konvekse speil i hverdagen.<br />

3.16 Lag en tegning som viser hvordan parallelle stråler blir reflektert<br />

i et parabolspeil.<br />

3.17 Hva kan vi bruke parabolspeil til?<br />

GJØR OG LÆR<br />

3.18 Du kan undersøke sammenhengen mellom innfallsvinkel <strong>og</strong> refleksjonsvinkel<br />

på en enkel måte. Du trenger et lite speil, litt plastilin,<br />

et A4-ark, vinkelmåler, svart teip <strong>og</strong> en lommelykt. Dekk til glasset<br />

på lommelykta med svart teip slik at det bare blir en smal åpning<br />

(spalte) som lyset kan komme ut av. Legg A4-arket på bordet, <strong>og</strong><br />

plasser speilet vinkelrett på papiret ved hjelp av plastilinen.<br />

Pass på at speilet berører papiret.<br />

Speil<br />

Innfallsstråle<br />

Plastilin for å<br />

feste speilet<br />

Refleksjonsstråle<br />

LYS, SYN OG FARGER 41<br />

Send en lysstripe mot speilet slik figuren viser. Tegn innfallsloddet,<br />

<strong>og</strong> marker innfallsstråle <strong>og</strong> refleksjonsstråle på papiret.<br />

Mål innfallsvinkelen <strong>og</strong> refleksjonsvinkelen med vinkelmåleren.<br />

Hva ser du? Prøv med minst fem forskjellige innfallsvinkler,<br />

<strong>og</strong> sett resultatene opp i en tabell. Formuler refleksjonsloven.


42 NATUR OG UNIVERS 3<br />

>><br />

DISKUTER<br />

3.19 Hvordan tror dere en person som aldri har sett et speil før,<br />

vil oppleve et speilbilde? Hva er grunnen til at vi ikke synes det<br />

er «noe rart» med et speilbilde?<br />

GÅ VIDERE<br />

3.20 Kopier figuren i kladdeboka di, <strong>og</strong> tegn inn speilbildet av lykta<br />

så nøyaktig som mulig.<br />

Speil<br />

3.21 Når du ser deg selv i et speil <strong>og</strong> lukker venstre øye, vil speilbildet<br />

lukke høyre øye. Klør du deg i høyre øre, klør speilbildet seg<br />

i venstre øre. Vi sier at bildet er speilvendt.<br />

a) Bruk refleksjonsloven <strong>og</strong> tegn en figur som viser hvorfor bildet<br />

blir speilvendt.<br />

b)Hvorfor blir ikke bildet opp ned?<br />

3.22 Når du står et stykke unna <strong>og</strong> speiler deg i et garderobespeil, må<br />

speilet være (minst) halvparten av kroppslengden din for at du<br />

skal kunne se hele kroppen. Ta utgangspunkt i figuren, <strong>og</strong> bruk<br />

refleksjonsloven til å forklare hvorfor.<br />

Speil<br />

3.23 Bruk internett eller andre kilder til å finne ut hva et periskop er <strong>og</strong><br />

hvordan det fungerer. Lag en kort framstilling av det du finner ut.


?<br />

>><br />

Brytning – når lysstrålene får en «knekk»<br />

LYS, SYN OG FARGER 43<br />

LES OG SVAR<br />

3.24 Hva vil det si at lys blir brutt?<br />

3.25 a) Tegn en figur som viser hvordan en lysstråle blir brutt når den<br />

går fra luft til glass. Marker innfallsvinkel <strong>og</strong> brytningsvinkel<br />

på figuren.<br />

b)Hvordan blir lysstrålen brutt når den går motsatt vei? Tegn figur.<br />

3.26 Hvordan fortsetter en stråle som treffer glass med en innfallsvinkel<br />

på 0o ?<br />

3.27 Forklar hva vi mener med totalrefleksjon.<br />

3.28 a) Hva er en optisk fiber, <strong>og</strong> hvordan fungerer den?<br />

b)Gi et eksempel der vi har nytte av optiske fibre.<br />

3.29 Gi et eksempel på synsbedrag som kan oppstå på grunn av<br />

lysbrytning. Tegn figur <strong>og</strong> forklar.<br />

GJØR OG LÆR<br />

3.30 Hvordan blir lys brutt i vann? Bruk en laserpeker eller en lommelykt<br />

med teip foran glasset slik at den bare sender ut en smal<br />

lysstripe (se oppgave 3.18). I tillegg trenger du et begerglass eller<br />

helst et firkantet, gjennomsiktig kar med vann. Ha noen dråper<br />

skummet melk oppi slik at det er lettere å se lysstrålen i vannet.<br />

Send lys vinkelrett ned mot vannoverflaten. Blir lyset brutt?<br />

Drei på lykta slik at lysstrålene treffer vannoverflaten litt på skrå.<br />

Hva ser du nå? Prøv med forskjellige innfallsvinkler.<br />

Presenter resultatene dine med figurer. Marker innfallslodd,<br />

innfallsvinkel <strong>og</strong> brytningsvinkel på tegningene.<br />

GÅ VIDERE<br />

3.31 Tegn hvordan lysstrålen går videre gjennom prismet.<br />

Marker innfallslodd, innfallsvinkel <strong>og</strong> brytningsvinkel både<br />

der strålen går inn i prismet <strong>og</strong> der den kommer ut igjen.<br />

Lysstråle<br />

Glassprisme<br />

3.32 Bruk et prisme <strong>og</strong> en lyskilde som gir en smal lysstripe, <strong>og</strong> sjekk<br />

om tegningen din i den forrige oppgaven stemmer.


44 NATUR OG UNIVERS 3<br />

?<br />

3.33 Det finnes indianere i Sør-Amerika som fanger fisk med pil<br />

<strong>og</strong> bue.<br />

a) Hvordan må indianeren sikte for å treffe: rett på fisken han ser,<br />

litt over eller litt under? (Hint: Tegn situasjonen sett fra siden <strong>og</strong><br />

finn ut hvordan lysstrålene går.)<br />

b)Tenk deg at indianeren har en laserpistol. Hvordan må han da<br />

sikte i forhold til det han ser i vannet for å treffe? Begrunn svaret.<br />

3.34 Bruk internett eller andre kilder <strong>og</strong> finn ut mer om hva laser er<br />

<strong>og</strong> hva det brukes til. Lag en presentasjon av det du finner ut.<br />

Brytning i linser kan brukes til mye<br />

LES OG SVAR<br />

3.35 a) Hvorfor blir en konveks linse ofte kalt samlelinse eller<br />

brennglass?<br />

b)Hvorfor blir en konkav linse ofte kalt spredelinse?<br />

3.36 Tegn en konveks linse sett fra siden. Tegn to stråler som er<br />

parallelle med linseaksen, <strong>og</strong> som blir brutt i linsa.<br />

Marker brennpunkt <strong>og</strong> brennvidde.<br />

3.37 Tegn en konkav linse sett fra siden. Tegn to stråler som er<br />

parallelle med linseaksen, <strong>og</strong> som blir brutt i linsa.<br />

Marker brennpunkt <strong>og</strong> brennvidde.<br />

3.38 a) Hva mener vi med et linsebilde?<br />

b)Nevn tre apparater som lager linsebilder.<br />

3.39 Tegn en figur som viser hvordan bildet oppstår i et<br />

forstørrelsesglass.<br />

3.40 Beskriv prinsippet for hvordan en kikkert fungerer.<br />

GJØR OG LÆR<br />

3.41 Hvordan vil du gå fram for å finne brennvidden til en samlelinse?<br />

Bruk sollys eller lys fra en overheadprojektor, <strong>og</strong> bruk veggen eller<br />

et papirark som skjerm. (Med en overheadprojektor må den stå<br />

minst fem meter unna veggen.) Hold linsa slik at lyset blir samlet<br />

i minst mulig punkt. Mål avstanden fra midten av linsa til punktet,<br />

<strong>og</strong> noter den.<br />

Har dere flere ulike samlelinser, kan dere gjøre flere målinger <strong>og</strong><br />

sammenlikne. Er det den linsa som er «mest konveks», som gir<br />

kortest eller lengst brennvidde?


?<br />

LYS, SYN OG FARGER 45<br />

GÅ VIDERE<br />

3.42 Hvis du drypper en vanndråpe på en av bokstavene du leser nå, <strong>og</strong><br />

ser på den gjennom dråpen, vil bokstaven se litt større ut. Hvorfor?<br />

3.43 Figuren viser et stearinlys foran en samlelinse. Brennpunktene<br />

er <strong>og</strong>så markert. Tegn av figuren i kladdeboka, <strong>og</strong> konstruer<br />

linsebildet av stearinlyset.<br />

3.44 Når du ser på en gjenstand gjennom en konkav linse, ser gjenstanden<br />

mindre ut. (Prøv!) Lag en figur som forklarer hvorfor spredelinsa<br />

virker som et «forminskelsesglass».<br />

3.45 Bruk internett eller andre kilder til å finne ut hvordan et forstørret<br />

bilde i et mikroskop oppstår. Lag en presentasjon av det du finner ut.<br />

Øyet – et utrolig avansert kamera<br />

LES OG SVAR<br />

3.46 Bruk figuren som læreren har kopiert, eller lag en tegning selv<br />

<strong>og</strong> sett navn på de ulike delene i øyet.<br />

3.47 Hvor i øyet blir lyset brutt, <strong>og</strong> hvor blir bildet dannet?<br />

3.48 Hvordan justerer øyet skarpheten på bildet vi ser?<br />

3.49 Hvilken oppgave har pupillen?<br />

3.50 a) Hva er «galt» med et nærsynt øye?<br />

b)Hva slags linser (brilleglass) trenger en nærsynt person?


46 NATUR OG UNIVERS 3<br />

>><br />

3.51 Forklar forskjellene på staver <strong>og</strong> tapper.<br />

3.52 Hva er spesielt med den gule flekken i øyet?<br />

3.53 Hva kalles området på netthinna der synsnerven går ut av øyet,<br />

<strong>og</strong> hva er spesielt med dette området?<br />

3.54 Forklar hva som gjør at vi kan se i dybden (tredimensjonalt).<br />

GJØR OG LÆR<br />

3.55 I denne aktiviteten kan du teste den blinde flekken i øyet ditt.<br />

Se på tegningen med krysset <strong>og</strong> prikken. Figuren skal være<br />

40–50 cm unna. Hold for det venstre øyet, <strong>og</strong> stirr på krysset.<br />

Se på krysset hele tiden mens du langsomt flytter øynene<br />

nærmere boka. Hva skjer med prikken? Når du kommer til den<br />

avstanden hvor du ikke ser prikken lenger, dreier du forsiktig<br />

boka med krysset som omdreiningspunkt. Hva ser du nå?<br />

Gi en forklaring på det som skjer.<br />

DISKUTER<br />

3.56 Hos de fleste fugler sitter øynene på hver side av hodet.<br />

Hva er fordelene med å ha øynene på denne måten, sammenliknet<br />

med for eksempel ugla der begge øynene vender framover?<br />

Hvilke fordeler har ugla?<br />

GÅ VIDERE<br />

3.57 Når vi ser på en gjenstand som ligger langt borte, vil to stråler fra<br />

samme punkt på gjenstanden være tilnærmet parallelle når de<br />

treffer øyet. Vi har tegnet to øyne som ser på noe langt borte,<br />

<strong>og</strong> som har forskjellige synsfeil.<br />

A<br />

B


?<br />

a) Hva kaller vi feil A <strong>og</strong> feil B?<br />

b)Hva slags linse vil du bruke for å korrigere feil B?<br />

c) Tegn tilfelle A med en linse som korrigerer synet, <strong>og</strong> tegn<br />

hvordan lysstrålene blir brutt i linsa.<br />

3.58 Optikere bruker en størrelse som kalles dioptrier for å angi styrken<br />

på linser. Vi finner dioptritallet til en linse ved å dele 100 med<br />

brennvidden målt i cm. En brille har styrken +4 dioptrier.<br />

Hvor langt unna et papirark må du holde brillen for å bruke<br />

den som brennglass?<br />

3.59 Klarer du å få fuglen inn i buret igjen? Hold tegningen<br />

veldig nær ansiktet <strong>og</strong> se på den, mens du «slapper av» i øynene.<br />

Da vil det se ut som om fuglen er inne i buret.<br />

Hvordan forklarer du dette?<br />

3.60 Bruk internett eller andre kilder, <strong>og</strong> finn ut hva som menes med<br />

skjeve hornhinner. Lag en kort presentasjon av det du finner ut.<br />

Farger<br />

LYS, SYN OG FARGER 47<br />

LES OG SVAR<br />

3.61 Hva er det ved lyset som gjør at det blir farger?<br />

3.62 Forklar hvordan en regnbue blir dannet.<br />

3.63 Hva er forskjellene på de tre ulike typene tapper som vi har i øyet?<br />

3.64 Du har på deg en blå genser. Hvordan oppstår blåfargen?<br />

3.65 Forklar hvorfor svarte klær er varmere enn hvite når du er ute<br />

i sola om sommeren.<br />

3.66 a) Hvilke farger regner vi som grunnfarger når vi blander lys?<br />

b)Hvordan oppstår fargene på en tv-skjerm?<br />

3.67 Hva mener vi når vi sier at magenta er komplementærfargen<br />

til rødt?<br />

3.68 Forklar hvordan blåfargen på bildene i en bok oppstår.


48 NATUR OG UNIVERS 3<br />

>><br />

GJØR OG LÆR<br />

3.69 Med et trekantet glassprisme <strong>og</strong> en lyskilde som gir en sterk<br />

lysstråle (for eksempel et «gammeldags» lysbildeapparat med en<br />

spalte foran), kan dere lage en «regnbue». Send en konsentrert<br />

lysstråle på skrå mot prismet, slik figuren på side 00 viser.<br />

Fang opp lyset som har gått gjennom prismet, på en hvit skjerm<br />

eller vegg. Diskuter hvilke farger dere kan se. Hvilken farge blir<br />

brutt mest, <strong>og</strong> hvilken blir brutt minst? Bruk begreper som<br />

bølgelengde <strong>og</strong> spekter i en beskrivelse av fenomenet.<br />

DISKUTER<br />

3.70 I et gammelt sagn heter det at det finnes en gryte full av gullpenger<br />

der regnbuen ender. Men hvorfor er det ikke mulig å stå<br />

slik at regnbuen treffer deg?<br />

GÅ VIDERE<br />

3.71 En glassvase er blå når vi ser gjennom den. Hvilken påstand<br />

er korrekt? 1) Vasen slipper gjennom bare blått lys.<br />

2) Vasen absorberer bare blått lys. Begrunn svaret ditt.<br />

3.72 Den gule blomsten til en løvetann reflekterer både gult, grønt<br />

<strong>og</strong> rødt lys. Forklar hvordan dette kan henge sammen.<br />

3.73 Når du stirrer lenge på for eksempel et blått ark <strong>og</strong> deretter flytter<br />

blikket til et hvitt ark, vil ikke papiret se hvitt ut. Tappene som<br />

registrerer blått, blir «slitne» av å se lenge på nettopp denne<br />

fargen. Derfor vil de ikke oppfatte den blå delen av lyset like godt<br />

etterpå. De andre fargene dominerer, <strong>og</strong> det hvite arket ser rødlig<br />

ut. Dette kaller vi et etterbilde.<br />

Stirr intenst på flagget på bildet i 30 sekunder i godt lys.<br />

Legg så et hvitt ark over flagget <strong>og</strong> se på arket. Hva ser du?<br />

Forklar det du ser.<br />

3.74 Kan dyr se farger? Bruk internett eller andre kilder, <strong>og</strong> finn ut mer<br />

om fargesyn hos dyr. Lag en presentasjon av det du finner ut.


DU TRENGER<br />

Et plant speil med litt<br />

størrelse, et vannrett<br />

gulv.<br />

Forsøk<br />

3–A Hjelper det å gå lenger unna speilet?<br />

Når vi prøver klær i en butikk <strong>og</strong> ser oss i et speil, har vi ofte en tendens til<br />

å gå lenger unna speilet for å «se mer». Men ser vi virkelig mer av oss selv<br />

når vi går lenger unna?<br />

Dette gjør du<br />

1 Plasser speilet loddrett. Det må henge slik at du ser hodet, overkroppen<br />

<strong>og</strong> øverste del av beina når du står et stykke unna. (Det er viktig at du<br />

ikke ser helt ned til føttene.)<br />

2 Still deg omtrent 1,5 m fra speilet <strong>og</strong> se rett inn i det. Merk deg nøyaktig<br />

hvor langt ned på beina dine du ser.<br />

3 Lag en hypotese for hva du tror skjer når du går lenger unna speilet.<br />

Vil du se mer, mindre eller like mye av deg selv da?<br />

4 Gå langsomt bakover, mens du ser rett inn i speilet.<br />

Observasjoner<br />

1 Stemte hypotesen din? Noter ned hva du observerte.<br />

2 Hva er det du ser «mer av» når du går lenger unna speilet?<br />

LYS, SYN OG FARGER 49<br />

Forklaringer<br />

1 Hvor treffer lysstrålene fra det nederste punktet du ser, speilet?<br />

2 Lag en tegning av situasjonen sett fra siden, der du tegner deg selv i to<br />

forskjellige avstander fra speilet.<br />

3 Tegn hvordan en lysstråle fra det nederste punktet du ser, går til øyet i<br />

begge de to tilfellene. Marker innfallslodd, innfallsvinkler <strong>og</strong> refleksjonsvinkler<br />

på figuren.<br />

4 Bruk tegningen du har lagd, til å forklare det du observerer i forsøket.


50 NATUR OG UNIVERS 3<br />

DU TRENGER<br />

Et pappkrus eller en<br />

kaffekopp, et begerglass,<br />

en mynt, vann.<br />

3–B Mynten som forsvinner <strong>og</strong> kommer til syne<br />

Vi skal bruke lysbrytning til litt «magi».<br />

Vann<br />

Vann<br />

Dette gjør du<br />

1 Jobb to <strong>og</strong> to sammen.<br />

2 Legg mynten på bordet <strong>og</strong> sett begerglasset oppå. Pass på at bordflaten,<br />

mynten <strong>og</strong> glasset er tørre.<br />

3 Se på mynten på skrå gjennom veggen i glasset.<br />

4 Hell vann i glasset til det blir nesten fullt, mens dere fortsetter å se på<br />

mynten gjennom veggen.<br />

5 Legg så mynten i den tomme koppen.<br />

6 Se på mynten over kanten av koppen <strong>og</strong> senk hodet slik at mynten<br />

akkurat ikke er synlig lenger.<br />

7 Fyll vann forsiktig i koppen, mens dere holder øynene i samme posisjon.<br />

Observasjoner<br />

Beskriv med ord hva dere observerer i de to tilfellene.


DU TRENGER<br />

En samlelinse, et<br />

stearinlys, en lang linjal<br />

eller meterstokk, hvitt<br />

papir eller hvit skjerm.<br />

Forklaringer<br />

1 Tegn en figur som viser hvordan lyset går, <strong>og</strong> hvorfor du ser mynten<br />

gjennom veggen av begerglasset når det er tomt, men ikke når det er fullt<br />

av vann.<br />

2 Tegn en tilsvarende figur som forklarer fenomenet med mynten i koppen.<br />

3 I hvilket av de to tilfellene er totalrefleksjon årsaken til fenomenet?<br />

3–C Linsebilder – vi lager enkel «hjemmekino»<br />

Stearienlys<br />

Linse<br />

LYS, SYN OG FARGER 51<br />

Skjerm<br />

Dette gjør du<br />

1 Det er lurt å jobbe i små grupper.<br />

2 Tenn stearinlyset, <strong>og</strong> hold linsa mellom stearinlyset <strong>og</strong> papirarket.<br />

3 Flytt arket fram eller tilbake til dere ser et skarpt bilde av flammen på<br />

papiret. Hvis dere har problemer med å få bilde, må dere kanskje øke<br />

avstanden mellom lyset <strong>og</strong> linsa. Det er bare å prøve seg fram – <strong>og</strong>så<br />

med forskjellige samlelinser.<br />

4 Mål avstanden mellom stearinlys <strong>og</strong> linse <strong>og</strong> mellom linse <strong>og</strong> skjerm når<br />

dere har et skarpt bilde.<br />

Observasjoner<br />

1 Er bildet dere får, rettvendt eller opp ned? Forminsket eller forstørret?<br />

2 Blås forsiktig på flammen slik at den bøyer seg til den ene siden.<br />

Hvilken vei beveger flammen på bildet seg?<br />

3 Lag en tegning som viser lys, linse <strong>og</strong> bilde i forsøket deres.<br />

Sett på avstandene dere måler.<br />

4 Sammenlikn tegningen med de tre figurene i boka på sidene 00–00.<br />

Hvilken av figurene svarer til det dere observerer?<br />

5 Prøv med andre avstander mellom lys, linse <strong>og</strong> skjerm, <strong>og</strong> se om dere<br />

klarer å lage et skarpt linsebilde av flammen som har en annen størrelse<br />

enn det første dere lagde.


52 NATUR OG UNIVERS 3<br />

DU TRENGER<br />

En lommelykt, en liten<br />

kartongplate, et rom der<br />

lyset er slokt.<br />

DU TRENGER<br />

Tre like sterke lommelykter,<br />

et blått, et grønt<br />

<strong>og</strong> et rødt fargefilter,<br />

lyse, tynne ark av farget<br />

plast, en blyant, et hvitt<br />

ark eller en skjerm.<br />

Forklaringer<br />

1 Forklar hvorfor det blir dannet et linsebilde på papiret.<br />

2 Se på det dere fant i observasjon 2. Er det riktig å si at bildet av flammen<br />

er speilvendt? Begrunn svaret.<br />

3–D Pupillen – øyets blenderåpning<br />

Dette gjør du<br />

1 Jobb sammen to <strong>og</strong> to.<br />

2 Slokk lyset i klasserommet, <strong>og</strong> se på den andres pupiller.<br />

3 Lys på pupillene med lykta. Hva skjer med dem?<br />

4 Bruk papplaten som en skjerm mellom øynene på den andre, <strong>og</strong> lys<br />

bare på det ene øyet. Hva skjer med pupillen du ikke lyser på?<br />

Observasjoner<br />

1 Beskriv hvordan pupillene endrer seg når begge øynene mottar lys,<br />

<strong>og</strong> når bare ett av øynene mottar lys.<br />

2 Er det mulig å bestemme seg for at pupillene ikke skal reagere? Prøv.<br />

Forklaringer<br />

Forklar ut fra det dere har observert, hva som styrer reaksjonen til<br />

pupillene.<br />

3–E Kan en skygge ha farge?<br />

Dette gjør du<br />

1 Jobb flere sammen.<br />

2 Fest et fargefilter foran hver lykt.<br />

3 Hold den grønne <strong>og</strong> den røde lykta ved siden av hverandre, <strong>og</strong> lys på<br />

samme område på det hvite arket.<br />

4 Plasser en blyant loddrett like foran området dere lyser på.


LYS, SYN OG FARGER 53<br />

Observasjoner<br />

1 Hvilken farge får den delen av arket som mottar både grønt <strong>og</strong> rødt lys?<br />

2 Beskriv det dere ser når dere plasserer blyanten foran arket.<br />

3 Finn ut hvilken av skyggene som skyldes at det grønne lyset blir stoppet,<br />

<strong>og</strong> hvilken farge den har.<br />

4 Hvilken farge har den andre skyggen?<br />

5 Prøv med alle tre lyktene. Hva skjer da? Beskriv det dere ser.<br />

6 Lag fargelagte tegninger av forsøket.<br />

Forklaringer<br />

1 Hva er grunnen til at blyanten kaster to skygger når dere bruker to lykter,<br />

mens den kaster tre skygger med tre lykter? Tegn <strong>og</strong> forklar.<br />

2 Ta utgangspunkt i observasjonene 3 <strong>og</strong> 4. Forklar hvorfor de to skyggene<br />

har farger, <strong>og</strong> hvorfor de får akkurat de fargene dere observerer.<br />

3 Prøv å forklare det samme som i punkt 2 over for tilfellet med tre skygger.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!