Onzichtbaar glas

Datum:  Augustus - September 2020

Inleiding:

EEn reageerbuisje onzichtbaar maken

Materiaal:

  • Grote reageerbuis
  • Kleine reageerbuis
  • Glycerine
  • Reageerbuishouder

 


Uitvoering:

  • Plaats de kleine reageerbuis in de grote reageerbuis
  • Giet glycerine over de kleine reageerbuis en observeer


Resultaten:

Voor toevoegen van glycerine

Na toevoegen van glycerine



Filmpje

YouTube link: Onzichtbaar glas

Discussie:

De kleine reageerbuis wordt nagenoeg volledig onzichtbaar na bedekt te zijn met glycerine.

De brekingsindex van de glycerine is nagenoeg gelijk aan die van het pyrexglazen reageerbuisje.
 Brekingsindexen:
  • Pyrexglas 1.474
  • Glycerine:1.466
We zien een glazen object omdat het licht breekt (refractie) en reflecteert. Als licht dat zich voortbeweegt door lucht een glazen oppervlak raakt zal een deel van het licht gereflecteerd worden terwijl een ander deel onder een hoek afgebogen wordt, het glas in. Als vanuit lucht in glas doordring wordt het vertraagd en het is deze snelheidsverandering die de reflectie en refractie veroorzaakt. Des te hoger de refractieindex des te langzamer hert licht zich voorbeweegt. Des te kleiner het verschil in snelheid tussen twee heldere materialen des te weiniger reflectie er zal plaatsvinden op het grensvlak en des te weiniger refractie er zal plaatsvinden door het uitgezonden licht. Als een doorzichtig object omringd wordt door een materiaal dat dezelfde brekingsindex heeft zal de snelheid van het licht  niet veranderen als het dat object binnendringt. Er zal dus geen reflectie en refractie plaatsvinden waardoor het object onzichtbaar wordt.

Omdat de brekingsindex voor de versachillende glassoorten varieert, kan het glas soms een klein beetje zichtbaar blijven. Onder een andere belichting verdwijnt het weer.
De brekingsindex voor glassoorten en vloeistoffen is ook afhankelijk van de temperatuur. Er kunnen dus dagen zijn waar 

Conclusies:
  • Aangezien pyrexglas en glycerine dezelfde brekingsindex hebben wordt een object gemaakt van pyrexglas dat omringd is door glycerine onzichtbaar.

Literatuur:
  • K.M. Swezey; "Natafelen met Archimedes"; Alpha; 1950; p. 118,119.
  • R.J. Flink; 'Fysische Optica'; Nijgh & Van Ditmar; 1992; 1ste druk; ISBN 9023606728; p. 29-37.
  • Eduardo de Campos Valaderes; "Physics, fun, and beyond"; Pearson Education; 2006; ISBN 0131856731; p. 137, 138.
  • Norman Herr, James Cunningham; "Hands-On Chemistry Activities with Real-Life Applications"; Wiley; 1999; ISBN 0876282621; p. 458,462.
  • "Binas"; Wolters-Noordhof; 2008; 5de druk; ISBN 9789001893805; p. 18A.

Relevante websites:

Minder relevante websites:


Opmerkingen:
  • In "Natafelen met Archimedes" gebruikt men tetrachloortehyleen en benzeen, afhankelijk van het soort glas dat men gebruikt.
  • Pyrexglas, Borosilicaatglas, boraatglas, etc.

Achtergrondinformatie:

De brekingsindex van een stof is gedefinieerd als de verhouding van de lichtsnelheden in vacuŁm (of lucht) en in de betreffende stof. Bij een bepaalde temperatuur en golflengte is het een stofconstante. De brekingsindex van een vloeistof kan ons iets zeggen over zijn zuiverheid, zijn aard, zijn concentratie in een oplosmiddel of de mengverhouding met een andere stof. Een monochromatische lichtstraal, gaande van een minder dicht medium naar een dichter medium, wordt in het algemeen gebroken naar de normaal toe.

Volgens de Wet van Snellius geldt daarbij:

waarbij n1 de brekingsindex is van de stof met een lagere dichtheid en n2 de brekingsindex van een stof met een hogere dichtheid.