de natuurkunde in kijken en zien (woudschoten natuurkunde 2009)

βDe natuurkunde in

Kijken en Zien

Krijn Kieviet

Junior College Utrecht

βProgramma

• Introductie

• De natuurkunde in Kijken en Zien

• Interactieve PowerPoint opdrachten

βJunior College Utrecht

• Uitdagend bèta-onderwijs

• Proeftuin voor onderwijsontwikkeling

βKijken en Zien!

Biofysica van het oog

Wat gebeurt er met licht dat op het oog valt en hoe leidt dat tot waarnemen?

βOntwikkeling

• Drie keer gegeven op het JCU

• Getest op twee scholen

• Gecertificeerd in juni 2009

βInhoud module

• Signaalverwerking• Oogbewegingen• Donkeradaptatie• Kleuren zien• Receptieve velden

• Interactieve PowerPoint opdracht

β

Lilac Chaser

βLilac Chaser

• Het netvlies past zich aan de kleur aan.– Helpt bij kleurconsistentie onder verschillende

belichtingsomstandigheden.

• Zodra de stip grijs wordt, zien we de complementaire kleur.

• Doordat er steeds een nieuwe stip grijs wordt, blijven we het nabeeld zien.

• Vliegende schijf door phi-phenomeen.

βOogbewegingen

• Hoe bewegen de ogen?• Voorbeelden van oogbewegingen• Anatomie van oog en oogspieren• Mechanische eigenschappen van het oog• Hoe zorgt het brein voor snelle en precieze

oogbewegingen? Problemen en oplossingen

βOogbewegingen

OKR (Opto-kinetische reflex) Beeldstabilisatie

VOR (vestibulo-oculaire reflex) Beeldstabilisatie

Fixatie Doelselectie (stat.)

Saccade Doelselectie (dyn.)

Glad volgen (smooth pursuit) Doelselectie (dyn.)

Vergentie (vergence) Coördinatie

β

Saccades

Smooth pursuitVergentie

Oogbewegingen

βSaccades

• Snel• Precies• Altijd hetzelfde

β

Mechanica Krachtbron Aansturing

Hoe kunnen ogen bewegen?

βDe oogspieren

• 6 spieren– 2 verticaal– 2 horizontaal– 2 schuin

βMassa-Veer systeem

• Ongedempt

OndergedemptOngedempt

β

Tijd (s)

Richting (0)

Passief

ActiefOvergedempt

βKleurperceptie

βKleurperceptie II

βEvolutionair voordeel

Eetbaarheid van fruit

βZichtbaar licht

βKleur en golflengte

β3-D kleurenruimte

• tint• verzadiging• helderheid

• opponente kleuren

βSubtractief mengen

• Yellow• Magenta• Cyan• Key (Black)

β• Red• Green• Blue

β

βSysteembord

βInteractieve ppt

• Loopt tijdens hele module

• Doel tijdens de lessen

• Gaat verder dan de lesstof

βOpdrachten

• Donkeradaptatie en kleuren zien• Vogels en kleuren zien • Structurele kleuren in de natuur

(vlindervleugels)• De beweging van onze ogen• De ogen van dieren in water en lucht • De facet-ogen van een insect • Hoe weten trekvlinders de weg?

βDe Morpho Vlinder

βDe melaninestaafjes

βVraag

Je ziet een oranje vlinder waarvan je weet dat de kleur wordt veroorzaakt door tweedimensionale fotonische kristallen. Wat is dan de afstand tussen de verschillende lagen melaninestaafjes?

βOnder water kijken

βOnder water kijken

βOnder water kijken

βVraag

Hoe kan een pinguïn zowel boven als onder water vrij scherp zien?

βTrekvlinders

βHet facetoog

βVraag

• Waarom kunnen vlinders dit zien?

βContact?

Krijn Kieviet

Junior College Utrecht

030 253 9818

www.uu.nl/jcu

K.J.Kieviet@uu.nl

βAnaplebs

βOnderlinge interactie kegeltjes