Direct naar de inhoud
Maakonderwijs.apponderdeel vanonderwijstools.app
Terug naar de opdracht
Bron: Wikimedia Commons — Visualization of Sound Waves (Amanda Yuu, Wiki Science Competition 2019)

Geluidsgolven Visualiseren met Laser & Membraan (Cymatics)

Span een ballon over een blikje op een luidspreker, plak er een spiegeltje op en laat een laserstraal je stem omzetten in dansende Lissajous-patronen op de muur.

Groep:
groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur:
50 minuten
Niveau:
gemiddeld
Groepsvorm:
groepjes
Naam: ____________________________Datum: ______________
Lissajous-patroon van rood en groen laserlicht, gemaakt met een spiegeltje op een trillend ballonmembraan

Wat heb je nodig?

  • Stevige ballonnen
  • Kartonnen buis (bijv. van Pringles-bus) of PVC-mof
  • Kleine spiegeltjes (spiegelplastic of stukje CD)
  • Klasse 1 of 2 laserpen (veilig voor onderwijs)
  • Schilderstape / elastiekjes
  • Smartphone met gratis toongenerator-app
  • Schaar
  • Lijmpistool / dubbelzijdig plakband
  • Statief / klei voor laser

Wat leer je?

  • Begrijpen dat geluid bestaat uit mechanische trillingen en luchtdrukgolven die materie in beweging brengen
  • Ervaren hoe optische reflectie kan worden gebruikt om microscopisch kleine trillingen duizenden keren uit te vergroten
  • Onderzoeken van de relatie tussen frequentie (toonhoogte), amplitude (volume) en resonantiepatronen (Lissajous-figuren)

⚠️ Let op — Veiligheid

LASERVEILIGHEID: Wijs leerlingen er strikt op dat een laserpen nooit in iemands ogen gericht mag worden. Klem de laser vast in een vaste houder.

Stappenplan

Geluid is onzichtbaar, tenzij je het zichtbaar maakt met licht. Bij deze cymatics-proef span je een ballon strak over de opening van een blikje dat op een luidspreker staat en plak je er een klein spiegeltje op. Een laserstraal die op dat spiegeltje weerkaatst, tekent op de muur een dansend Lissajous-patroon dat verandert met de trilling van het geluid.

  1. 1

    Stap 1

    HET MEMBRAAN MAKEN

    • •Knip het tuitje van een ballon af en span het rubber strak over de opening van een leeg blikje.
    • •Zet de rand vast met tape zodat het membraan strak als een trommelvel staat.
  2. 2

    Stap 2

    HET SPIEGELTJE PLAATSEN

    • •Plak een klein stukje spiegel of glimmend materiaal (bijvoorbeeld van een oude cd) net buiten het midden van het membraan.
    • •Zet het blikje boven op een luidspreker.
  3. 3

    Stap 3

    DE LASER UITLIJNEN

    • •Richt een veilige klasse-1 laserpen op het spiegeltje, zodat de weerkaatste straal op een muur of scherm valt.
    • •Verduister de ruimte voor het beste effect.
  4. 4

    Stap 4

    GELUID AFSPELEN EN PATRONEN BEKIJKEN

    • •Speel een toon of muziek af via de luidspreker.
    • •De trillingen van het membraan verschuiven voortdurend de hoek van het spiegeltje, waardoor de laserstip op de muur een patroon tekent.
    • •Bij een vaste verhouding tussen twee trillingsrichtingen ontstaat een stabiel Lissajous-patroon (lussen, cirkels of sterren).
  5. 5

    Stap 5

    EXPERIMENTEREN

    • •Onderzoek: wat gebeurt er met het patroon bij een lage toon versus een hoge toon? Verandert het patroon met het volume?