Oefentoets Quantum – Natuurkunde VWO 6 (incl. antwoorden)

1


VWO ; 6 : F1 Quantum ex training v 1
Tijdsduur = 0 minuten. Deze toets bevat 25 vragen en 70 scorepunten
Toetsgewicht = 3
CorrectieVoorschrift

I Inktwisser

4p 1 Bereken uit de geabsorbeerde golflengte de lengte L van de energieput.

uitkomst: L = 7,07.10-10 m




a) --> 1p inzicht dat Ef = E2 - E1
b) --> 1p gebruik van Ef = h.c/λ met opzoeken van c
c) --> 1p gebruik van En = n².h²/(8m.L²) met opzoeken van h en m
d) --> 1p compl. L = 7,07.10-10
2p 2 Leg dat uit.
voorbeeld van een antwoord:
De afstand L is de helft geworden. Omdat de energie omgekeerd evenredig is
met het kwadraat van lengte L, levert dit een factor 4 in de energiewaarden.
a) --> 1p inzicht dat de energie omgekeerd evenredig is met het kwadraat van
de lengte.
b) --> 1p completeren van de uitleg.

3p 3 Leg dit uit met behulp van een berekening en tabel 19 van Binas.
voorbeeld van een antwoord:
Aangezien de golflengte omgekeerd evenredig is met energie, geeft een 4 maal
zo grote energie een 4 maal zo kleine golflengte. Dit levert een golflengte van
550/4 = 138 nm
Volgens Binas tabel 19 is dit het ultraviolette deel van het spectrum.
Er wordt geen zichtbaar licht meer geabsorbeerd, maar UV-licht. Al het
zichtbare licht wordt dan weerkaatst, dus zie je het als ‘wit’.
a) --> 1p inzicht dat de golflengte van een foton omgekeerd evenredig is met
de energie.
b) --> 1p uitrekenen van de golflengte.
c) --> 1p inzicht dat absorptie buiten het zichtbare deel van het spectrum geen
kleur geeft.

, 2



II Buiging bij een enkele spleet

3p 4 Leg uit waarom in de punten A en B de lichtintensiteit nul is. Gebruik hierbij het
begrip interferentie.
voorbeeld van een antwoord:
(Volgens de golftheorie is elk punt van de spleet een nieuwe bron die in alle
richtingen uitzendt.) In punt A komt licht van de ene kant van de spleet en van
de andere kant van de spleet. Er treedt een verschil in weglengte op, waardoor
een faseverschil Δϕ = 1/2 optreedt. Dit geeft destructieve interferentie.
a) --> 1p inzicht dat er weglengteverschil optreedt.
b) --> 1p constateren dat Δx = 1/2 λ of dat Δϕ = 1/2
c) --> 1p inzicht dat destructieve interferentie optreedt
3p 5 Bereken de grootte van hoek α.

uitkomst: α = 0,728o
voorbeeld van een berekening:
Uit figuur 3 volgt: sin α = Px/P
Er geldt: λ = h/p . Dit levert: p = h/λ = 6,626.10-34/632,8.10-9 = 1,047.10-27 kgms-1
.
invullen levert sin α = 1,33.10-29/1,047.10-27 = 0,0127. Zodat α = 0,728o
a) --> 1p Inzicht sin α = Px/P
b) --> 1p Gebruik λ = h/p
c) --> 1p Compl α = 0,728o
4p 6 Voer de volgende opdrachten uit:
voorbeeld van een antwoord:
Er geldt: ΔxΔp ≥ h/4π
Dit levert Δx ≥ h /(4πΔp)
Dus geldt voor de minimale waarde van Δx : 6,626.10-34/(4π.1.33.10-29) =
3,96.10-6 m

− De onbepaaldheid Δp voor de x-richting van de impuls ontstaat in de spleet.
Deze waarde Δx heeft dus betrekking op de breedte van die spleet en niet op
de afstand AB.
− Een kleinere spleetbreedte komt overeen met een kleinere Δx. Dit levert een
grotere Δp, dus een grotere hoek α, dus een grotere afstand AB.
a) --> 1pgebruik ΔxΔp ≥ h/4π
b) --> 1pCompl. 3,96.10-6 m
c) --> 1pconclusie dat Δx betrekking heeft op de spleetbreedte
d) --> 1pinzicht dat een grotere Δp ontstaat die overeenkomt met een grotere
afstand AB