Samenvatting natuurkunde
Hoofdstuk 13 – Quantumwereld
13.1 Buiging
Een cirkelvormige golf breidt zich in alle richtingen uit vanaf een puntbron.
Bij een vlakke golf lopen de golfbergen en golfdalen evenwijdig aan elkaar.
Buiging van golven: als een vlakke golf door een spleet gaat wordt het daarna een
cirkelvormige golf.
o Bij twee spleten zijn er dus twee puntbronnen en treedt er interferentie op.
Afstand tussen spleten kleiner dan 1 golflengte faseverschil overal
kleiner dan 1 maar 1 buiklijn op de middelloodlijn van de
spleetafstand.
Afstand tussen spleten veel groter dan 1 golflengte veel buiklijnen.
Bij licht kan er ook een interferentiepatroon ontstaan, wat aangeeft dat licht een golf
is.
De breedte van de spleet heeft invloed op het licht achter de spleet.
o Spleet met een breedte die veel smaller is dan de golflengte ook veel licht
links en rechts van de spleet en dus veel buiging.
o Spleet met een breedte die veel groter is dan de golflengte Meeste licht in
het midden en nauwelijks buiging.
Ook wanneer een golf op een obstakel valt, treedt buiging op. De verschijnselen zijn
dan precies tegenovergesteld: waar bij een opening de intensiteit groot is, daar is bij
een obstakel de intensiteit klein en omgekeerd.
Geluid heeft een grote golflengte en kan daarom relatief makkelijk buigen om
objecten.
Obstakels kleiner dan golflengte van licht licht buigt. Daarom kun je met een
lichtmicroscoop geen objecten zien die veel kleiner zijn dan de golflengte van licht.
Tralie: reeks spleetjes. Kan een spectrum creëren doordat een bepaalde kleur licht in
een bepaalde richting constructief interfereert.
13.2 Foto-elektrisch effect
Foto-elektrisch effect: als een elektron genoeg energie krijgt om een metaal te
verlaten.
De frequentie van het licht moet hoog genoeg zijn om elektronen vrij te laten komen.
Quantum: energiepakketje. Bij elektromagnetische straling is dit een foton.
Uittree-energie: energie die nodig is om een elektron los te laten komen. Is
afhankelijk van de atoomsoort, Binas 24. Eu.
o Als de energie van een foton groter of gelijk is aan de uittree-energie, verlaat
het elektron het materiaal.
Grensfrequentie: fotonenergie = uittree-energie. Bijbehorend een
grensgolflengte.
De kinetische energie die een vrijgemaakt elektron heeft = Ek = Ef - Eu
Voor het aantonen van het foto-elektrisch effect gebruik je een fotocel. Die bestaat
uit een kathode, waar het licht opvalt en waaruit elektronen vrijkomen, en een anode,
een dun draadje die de elektronen opvangt.
o Als je een fotocel met licht bestraalt gaat er een stroom lopen.
Hoofdstuk 13 – Quantumwereld
13.1 Buiging
Een cirkelvormige golf breidt zich in alle richtingen uit vanaf een puntbron.
Bij een vlakke golf lopen de golfbergen en golfdalen evenwijdig aan elkaar.
Buiging van golven: als een vlakke golf door een spleet gaat wordt het daarna een
cirkelvormige golf.
o Bij twee spleten zijn er dus twee puntbronnen en treedt er interferentie op.
Afstand tussen spleten kleiner dan 1 golflengte faseverschil overal
kleiner dan 1 maar 1 buiklijn op de middelloodlijn van de
spleetafstand.
Afstand tussen spleten veel groter dan 1 golflengte veel buiklijnen.
Bij licht kan er ook een interferentiepatroon ontstaan, wat aangeeft dat licht een golf
is.
De breedte van de spleet heeft invloed op het licht achter de spleet.
o Spleet met een breedte die veel smaller is dan de golflengte ook veel licht
links en rechts van de spleet en dus veel buiging.
o Spleet met een breedte die veel groter is dan de golflengte Meeste licht in
het midden en nauwelijks buiging.
Ook wanneer een golf op een obstakel valt, treedt buiging op. De verschijnselen zijn
dan precies tegenovergesteld: waar bij een opening de intensiteit groot is, daar is bij
een obstakel de intensiteit klein en omgekeerd.
Geluid heeft een grote golflengte en kan daarom relatief makkelijk buigen om
objecten.
Obstakels kleiner dan golflengte van licht licht buigt. Daarom kun je met een
lichtmicroscoop geen objecten zien die veel kleiner zijn dan de golflengte van licht.
Tralie: reeks spleetjes. Kan een spectrum creëren doordat een bepaalde kleur licht in
een bepaalde richting constructief interfereert.
13.2 Foto-elektrisch effect
Foto-elektrisch effect: als een elektron genoeg energie krijgt om een metaal te
verlaten.
De frequentie van het licht moet hoog genoeg zijn om elektronen vrij te laten komen.
Quantum: energiepakketje. Bij elektromagnetische straling is dit een foton.
Uittree-energie: energie die nodig is om een elektron los te laten komen. Is
afhankelijk van de atoomsoort, Binas 24. Eu.
o Als de energie van een foton groter of gelijk is aan de uittree-energie, verlaat
het elektron het materiaal.
Grensfrequentie: fotonenergie = uittree-energie. Bijbehorend een
grensgolflengte.
De kinetische energie die een vrijgemaakt elektron heeft = Ek = Ef - Eu
Voor het aantonen van het foto-elektrisch effect gebruik je een fotocel. Die bestaat
uit een kathode, waar het licht opvalt en waaruit elektronen vrijkomen, en een anode,
een dun draadje die de elektronen opvangt.
o Als je een fotocel met licht bestraalt gaat er een stroom lopen.
