VWO 5
Samenvatting
Pulsar natuurkunde: Hoofdstuk 12;
Atoomfysica
Judith Vuijst
CSVVG Vincent van Gogh
, NATUURKUNDE SAMENVATTING HS 12. ATOOMFYSICA
§12.1 WARMTESTRALING
Warmtestraling: infrarood, wordt uitgezonden door alle voorwerpen.
Des te hoger de temperatuur, des te meer warmtestraling
Warmtestraling spectrum verschuift naar kortere golflengtes λ als de temp stijgt. -->
Totale hvlheid uitgezonden straling wordt groter bij een hogere temp.
Wet van Wien: verband tussen meest uitgezonden golflengtes en temperatuur: λ max ⋅T =k w .
λmax: maximale intensiteit bij de golflengte vd straling
T: temperatuur in Kelvin (0°C = 273K)
Kw: constante van Wien: 2,8978 ∙ 10-3 m∙K.
HET VERMOGEN VAN EEN STRALER
P
Intensiteit (I): maat voor de energie (stralingsvermogen) die per seconde per m2 wordt uitgezonden. Formule: I = .
A
P: vermogen in W
A: opp vd straler in m2.
I: intensiteit in W/m2
Intensiteit (I) – en dus ook het vermogen (W) – hangt sterk af vd temperatuur (T).
Wet van Stefan-Boltzmann: verband tussen absolute temperatuur en het vermogen vd straler: P=σ ⋅ A ⋅T 4 .
σ: constante van Stefan-Boltzmann: 5,67 ∙ 10-8 Wm-2∙K-4.
Hvlheid straling die je opvangt hang af vd afstand tot de bron (vb: warmtestraling
open haard voel je dichterbij meer dan verder weg).
P
Kwadratenwet: hiermee bereken je de stralingsintensiteit op een bepaalde afstand vd straler: I = 2.
4πr
4πr2: opp van een bol.
Het vermogen per opp, de intensiteit, wordt steeds kleiner bij een groter bolopp.
§12.2 FOTONEN
Foto-elektrisch effect: licht kan elektronen vrijmaken uit een metaal
Uittree-energie (Euit): energie die nodig is om elektronen vrij te maken uit een metaal
Licht bevat energie die gebruikt wordt om de elektronen los te maken
Grensgolflengte: golflengte waarbij nog net elektronen worden vrijgemaakt.
Afhankelijk vh beschenen metaal
Bepaalde kleuren licht kunnen wel elektronen vrij maken, andere kleuren licht niet. (sterke rode lichtbundel niet, zwak violet wel).
Kwantum: portie opgedeelde energie van elektromagnetische straling.
c
Energie (E) van een kwantum is recht evenredig met de frequentie (f) vd straling E=h ⋅ f =h ⋅ .
λ
Energie E is omgekeerd evenredig met de golflengte vh licht
h: constante van Planck: 6,626 ∙ 10-34
Foto-elektrisch effect: licht bestaat uit een stroom lichtdeeltjes: fotonen. J∙ s
Foton: energiepakketje in elektromagnetische straling hellingsgetal is gelijk aan de constante
Als een foton op een metaal valt, gaat de energie vh foton over naar één vd elektronen ih metaal.
Als de energie vh foton groter dan de uittree-energie is, wordt het elektron uit het metaal losgemaakt.
Grensfrequentie: frequentie die het foton heeft als het elektron uit het metaal wordt losgemaakt.
DE FOTOCEL
Fotocel: zet energie uit straling om in elektrische energie
Bevat buis met een lichtgevoelige laag, als hier licht op valt worden door het foto-elektrisch effect elektronen losgemaakt.
Sommige vd elektronen vallen op de metalen draad; in een schakeling werkt de draad als anode en het laagje als kathode.
Fotostroom: als de aansluitpunten vd wand en de draad met een stroommeter verbonden worden.
Wordt de draad met de negatieve pool vd bron verbonden: elektrisch veld verricht negatieve arbeid.
Samenvatting
Pulsar natuurkunde: Hoofdstuk 12;
Atoomfysica
Judith Vuijst
CSVVG Vincent van Gogh
, NATUURKUNDE SAMENVATTING HS 12. ATOOMFYSICA
§12.1 WARMTESTRALING
Warmtestraling: infrarood, wordt uitgezonden door alle voorwerpen.
Des te hoger de temperatuur, des te meer warmtestraling
Warmtestraling spectrum verschuift naar kortere golflengtes λ als de temp stijgt. -->
Totale hvlheid uitgezonden straling wordt groter bij een hogere temp.
Wet van Wien: verband tussen meest uitgezonden golflengtes en temperatuur: λ max ⋅T =k w .
λmax: maximale intensiteit bij de golflengte vd straling
T: temperatuur in Kelvin (0°C = 273K)
Kw: constante van Wien: 2,8978 ∙ 10-3 m∙K.
HET VERMOGEN VAN EEN STRALER
P
Intensiteit (I): maat voor de energie (stralingsvermogen) die per seconde per m2 wordt uitgezonden. Formule: I = .
A
P: vermogen in W
A: opp vd straler in m2.
I: intensiteit in W/m2
Intensiteit (I) – en dus ook het vermogen (W) – hangt sterk af vd temperatuur (T).
Wet van Stefan-Boltzmann: verband tussen absolute temperatuur en het vermogen vd straler: P=σ ⋅ A ⋅T 4 .
σ: constante van Stefan-Boltzmann: 5,67 ∙ 10-8 Wm-2∙K-4.
Hvlheid straling die je opvangt hang af vd afstand tot de bron (vb: warmtestraling
open haard voel je dichterbij meer dan verder weg).
P
Kwadratenwet: hiermee bereken je de stralingsintensiteit op een bepaalde afstand vd straler: I = 2.
4πr
4πr2: opp van een bol.
Het vermogen per opp, de intensiteit, wordt steeds kleiner bij een groter bolopp.
§12.2 FOTONEN
Foto-elektrisch effect: licht kan elektronen vrijmaken uit een metaal
Uittree-energie (Euit): energie die nodig is om elektronen vrij te maken uit een metaal
Licht bevat energie die gebruikt wordt om de elektronen los te maken
Grensgolflengte: golflengte waarbij nog net elektronen worden vrijgemaakt.
Afhankelijk vh beschenen metaal
Bepaalde kleuren licht kunnen wel elektronen vrij maken, andere kleuren licht niet. (sterke rode lichtbundel niet, zwak violet wel).
Kwantum: portie opgedeelde energie van elektromagnetische straling.
c
Energie (E) van een kwantum is recht evenredig met de frequentie (f) vd straling E=h ⋅ f =h ⋅ .
λ
Energie E is omgekeerd evenredig met de golflengte vh licht
h: constante van Planck: 6,626 ∙ 10-34
Foto-elektrisch effect: licht bestaat uit een stroom lichtdeeltjes: fotonen. J∙ s
Foton: energiepakketje in elektromagnetische straling hellingsgetal is gelijk aan de constante
Als een foton op een metaal valt, gaat de energie vh foton over naar één vd elektronen ih metaal.
Als de energie vh foton groter dan de uittree-energie is, wordt het elektron uit het metaal losgemaakt.
Grensfrequentie: frequentie die het foton heeft als het elektron uit het metaal wordt losgemaakt.
DE FOTOCEL
Fotocel: zet energie uit straling om in elektrische energie
Bevat buis met een lichtgevoelige laag, als hier licht op valt worden door het foto-elektrisch effect elektronen losgemaakt.
Sommige vd elektronen vallen op de metalen draad; in een schakeling werkt de draad als anode en het laagje als kathode.
Fotostroom: als de aansluitpunten vd wand en de draad met een stroommeter verbonden worden.
Wordt de draad met de negatieve pool vd bron verbonden: elektrisch veld verricht negatieve arbeid.
