Pulsar
Hoofdstuk 19 - Quantumfysica
______________________________________________________
§19.1 De aanloop naar de quantumfysica
Het Bohr-atoom
In 1913 kwam Bohr met een atoommodel waarin de banen van de elektronen
gequantiseerd zijn. Hierbij draait het elektron in een waterstofatoom in een baan om
de kern. Er zijn hierbij alleen banen mogelijk die voldoen aan de quantisatieregel:
2π𝑟𝑚𝑒𝑣 = 𝑛ℎ. Hierin is:
- r de straal van de baan
- 𝑚𝑒de massa van het elektron
- v de snelheid van het elektron
- n het baangetal (n=1,2,3,...)
- h de constante van Planck
De straal van de kleinst mogelijke baan heet de bohrstraal. Het model leverde
correcte waarden voor de energieniveau's van het waterstofatoom en er geldt:
13,6
𝐸𝑛 =− 2 . Let op! de energie is in eV.
𝑛
Nulpuntsenergie
De toestand van een atoom of een ander systeem waarin de energie minimaal is
heet de grondtoestand van het systeem. De energie die in de grondtoestand toch
nog aanwezig is heet de nulpuntsenergie.
§19.2 Deeltjes en golven
Golfverschijnselen en interferentie
Als golven elkaar tegenkomen gaat elke golf in dezelfde richting door en in ieder
punt vind je de resulterende uitwijking door de uitwijkingen van de afzonderlijke
golven bij elkaar op te tellen. Golven kunnen hierdoor elkaar geheel of gedeeltelijk
versterken of uitdoven. Dit heet interferentie. Wanneer beide golven elkaar uitdoven
is er sprake van destructieve interferentie. Als beide golven elkaar versterken, is er
sprake van constructieve interferentie.
Het tweespletenexperiment
Dat licht een golfverschijnsel is, werd in 1802 aangetoond door de Engelsman
Thomas Young. Bundels fotonen werden op een plaat met twee spleten afgevuurd
en wat er achter de twee spleten ontstond was een interferentiepatroon. Dit is alleen
mogelijk bij een golf en dus werd aangetoond dat licht een golfkarakter heeft.
Trillingstijd en golflengte → energie en impuls
Later bleek dat licht ook een deeltjeskarakter heeft. Dit verschijnsel wordt de dualiteit
van golf- en deeltjeseigenschappen genoemd. Er zijn diverse dingen die nu berekent
Hoofdstuk 19 - Quantumfysica
______________________________________________________
§19.1 De aanloop naar de quantumfysica
Het Bohr-atoom
In 1913 kwam Bohr met een atoommodel waarin de banen van de elektronen
gequantiseerd zijn. Hierbij draait het elektron in een waterstofatoom in een baan om
de kern. Er zijn hierbij alleen banen mogelijk die voldoen aan de quantisatieregel:
2π𝑟𝑚𝑒𝑣 = 𝑛ℎ. Hierin is:
- r de straal van de baan
- 𝑚𝑒de massa van het elektron
- v de snelheid van het elektron
- n het baangetal (n=1,2,3,...)
- h de constante van Planck
De straal van de kleinst mogelijke baan heet de bohrstraal. Het model leverde
correcte waarden voor de energieniveau's van het waterstofatoom en er geldt:
13,6
𝐸𝑛 =− 2 . Let op! de energie is in eV.
𝑛
Nulpuntsenergie
De toestand van een atoom of een ander systeem waarin de energie minimaal is
heet de grondtoestand van het systeem. De energie die in de grondtoestand toch
nog aanwezig is heet de nulpuntsenergie.
§19.2 Deeltjes en golven
Golfverschijnselen en interferentie
Als golven elkaar tegenkomen gaat elke golf in dezelfde richting door en in ieder
punt vind je de resulterende uitwijking door de uitwijkingen van de afzonderlijke
golven bij elkaar op te tellen. Golven kunnen hierdoor elkaar geheel of gedeeltelijk
versterken of uitdoven. Dit heet interferentie. Wanneer beide golven elkaar uitdoven
is er sprake van destructieve interferentie. Als beide golven elkaar versterken, is er
sprake van constructieve interferentie.
Het tweespletenexperiment
Dat licht een golfverschijnsel is, werd in 1802 aangetoond door de Engelsman
Thomas Young. Bundels fotonen werden op een plaat met twee spleten afgevuurd
en wat er achter de twee spleten ontstond was een interferentiepatroon. Dit is alleen
mogelijk bij een golf en dus werd aangetoond dat licht een golfkarakter heeft.
Trillingstijd en golflengte → energie en impuls
Later bleek dat licht ook een deeltjeskarakter heeft. Dit verschijnsel wordt de dualiteit
van golf- en deeltjeseigenschappen genoemd. Er zijn diverse dingen die nu berekent
