Elektromagnetische straling
Als je iets wilt onderzoeken wat je niet wilt laten reageren of wat niet bij je
in de buurt is dan kun je gebruikmaken van licht.
Alles om je heen kun je zien doordat het licht reflecteert. Licht is een vorm
van elektromagnetische straling. Andere vormen van elektromagnetische
straling zijn radiogolven, infrarode straling, ultraviolette straling...
De golfl engte is de lengte van een golf, bijvoorbeeld de
afstand tussen 2 gelijke punten [zoals de afstand tussen de 2 toppen van een golf]
Alle elektromagnetische straling beweegt met de lichtsnelheid 3·108
m s−1
Die beweging van elektromagnetische straling is een golf, en de
afstand tussen 2 golftoppen noem je de golflengte [zie bovenstaand
figuur]
Golflengte wordt vaak weergegeven in nanometer -> 1 nanometer is 1
miljardste meter (1 nm = 1·10−9 m)
De verschillende soorten elektromagnetische straling verschillen van
elkaar in golflengte. In Binas tabel 19B staat een overzicht van de
verschillende soorten elektromagnetische straling gerangschikt op
golflengte
Elektromagnetische straling bevat energie. Daarvan maak je gebruik als je
bijvoorbeeld voedsel met een magnetron verwarmt. Voedsel bevat vaak
relatief veel water en de elektromagnetische straling in een magnetron
[dat energie bevat] laat watermoleculen [van in het voedsel] sneller
bewegen, waardoor het water warmer wordt. Doordat het water warm
wordt, wordt het eten ook warm
Je kunt elektromagnetische straling voorstellen als een golf, maar ook als
een bundel energiepakketjes -> fotonen
[fotonen =
De energie-inhoud van een foton is omgekeerd evenredig met de
golflengte; Dat betekent dat fotonen met een grote golflengte een
lagere energie hebben
Fotonen met een kleine golflengte, hebben meer energie
,RÖntgenstraling is gevaarlijk voor ons mensen. Dat komt doordat de
fotonen daar een veel kleinere golflengte hebben en daardoor een hogere
energie -> hieruit kun je afleiden dat een kleine golflengte, dus meer
energie schadelijk is voor ons.
,Spectra
Als de zon na een regenbui schijnt, kan er een regenboog ontstaan, zie
hoe:
Het witte licht van de zon bestaat uit verschillende kleuren licht.
Elke kleur heeft zijn eigen golflengte.
Wanneer het zonlicht door de regendruppeltjes in de lucht valt,
wordt het licht gebroken.
De verschillende golflengtes worden uit elkaar gebogen en je ziet de
afzonderlijke kleuren
[Ook met een glazen prisma kun je licht breken]
Een regenboog toont het spectrum van het zonlicht
Een spectrum is een weergave van alle golflengtes die een bepaalde
straling bevat.
De analysemethode spectroscopie bestudeert met behulp van
spectra het effect van elektromagnetische straling op stoffen
Stoffen kunnen deze straling reflecteren, absorberen of uitzenden:
Het spectrum In een spectrum zie je alle golflengtes die een
bepaalde soort elektromagnetische straling bevat [zie
als voorbeeld onderstaande]
Spectroscopie Bij spectroscopie meet je aan stoffen met behulp van
elektromagnetische straling
Stoffen kunnen deze elektromagnetische straling reflecteren, absorberen
of uitzenden:
Absorberen van elektromagnetische straling
Absorptie van elektromagnetische straling gebeurt bijvoorbeeld bij water
in een magnetron. Met absorptie van straling kun je ook verklaren
waarom dingen een kleur hebben [waarom bijvoorbeeld gras, groen is].
, Als zonlicht op gras valt, dan wordt alleen het groene licht teruggekaatst.
De andere kleuren licht worden geabsorbeerd door de stoffen in het gras.
De kleur en dus de golflengte van de straling die wordt teruggekaatst, is
afhankelijk van de soort stof
Het uitzenden van elektromagnetische straling
Bij rode lichtreclames worden neonlampen gebruikt. Deze lampen zijn
gevuld met het gas neon. Als er een elektrische spanning op de lamp
wordt gezet, zendt het gas een rood licht uit
Als je keukenzout in een vlam verhit, dan zie je een geeloranje kleur. Dit
licht wordt uitgezonden door de natriumionen uit het zout
Atomen, moleculen en ionen kunnen dus elektromagnetische
straling uitzenden
In een spectrum kun je zien bij welke golflengte(s) een stof absorbeert of
uitzendt. Door een bepaald soort elektromagnetische straling op een stof
te laten vallen en een spectrum te maken van de straling die erdoorheen
gaat, krijg je een absorptiespectrum.
In een absorptiespectrum zie je bij welke golflengtes de stof
elektromagnetische straling absorbeert.
Als er bijvoorbeeld wit licht op een stof valt, dan kun je in het
absorptiespectrum zien welke kleuren er worden geabsorbeerd
Absorptiespectrum In een absorptiespectrum zie je bij welke
golflengtes een stof elektromagnetische straling
opneemt
Van de elektromagnetische straling die een stof uitzendt kun je ook een
spectrum maken. Je noemt zo’n spectrum een emissiespectrum.
In een emissiespectrum zie je bij welke golflengte een stof
elektromagnetische straling uitzendt.
Door licht en andere elektromagnetische straling op te vangen kun
je dus iets zeggen over de samenstelling van de bron van de
straling en over de stoffen waar de straling doorheen is gegaan [zie
onderstaand]