Natuurkunde
Samenvatting
Hoofdstuk 15 Quantumwereld
Licht als deeltje en golf
We weten dat licht zich als golf gedraagt, omdat de interferentie toont.
Licht gedraagt zich ook als deeltje (foton). Dat weten we uit onder andere twee
dingen:
1. Comptoneffect:
Als een foton tegen een elektron botst, verandert de impuls van het elektron. Het
foton moet dus een deeltje met impuls zijn.
p = h/ λ
2. Foto-elektrisch effect:
Bij het F-E-effect worden door licht te schijnen op een specifiek materiaal
elektronen vrij gemaakt. Dit gebeurt alleen als λ < λ min.
Dit komt omdat blijkbaar elk deeltje/ foton genoeg energie moet hebben om
elektronen vrij te maken.
Ef = Euittree - Ekin,e
h xc
Ef = energie foton (Ef =
λ
)
De uittree-energie is de energie die nodig is om het elektron los te maken.
Fotocel:
1. Als U = 0 komen alleen de elektronen die toevallig de goede kant op gaan op
de anode.
2. U is nu zo groot dat alle elektronen die vrijkomen de anode bereiken. Imax
zegt dus iets over aantal fotonen/ elektronen.
3. Nu zorgt U voor zo’n afremming dat geen enkel elektron nog de anode bereikt.
Ekin = Eel = q x U
, Deeltjes en/ of golven?
Deeltjes met massa kunnen zich ook als golf gedragen. Dit bleek uit het ontstaan van
een interferentiepatroon bij het dubbelspleetexperiment.
De golflengte van een deeltjesgolf noemen we de debroglie-golflengte.
h h
λ= =
p mxv
Het deeltje gedraagt zich als deeltje als het interactie heeft met andere deeltjes.
(Botsen/ kijken)
De rest van de tijd gedraagt het zich als golf.
Examencontext: elektronenmicroscoop
Je kunt dingen waarnemen als λ < waarnemingen. Als je elektronen gebruikt om
waar te nemen, kun je dit toepassen door v te veranderen.
Grotere v kleinere λ kleinere dingen ‘’zien’’
Onbepaaldheid
Als een deeltje zich als golf gedraagt dan is het over een groot gebied uitgespreid.
De amplitude van deze ‘waarschijnlijkheidsgolf’ zegt iets over de kans (P) om het
deeltje op dat punt aan te treffen: P ∼ A2
Voorbeeld voor elektron bij een atoom geldt:
Samenvatting
Hoofdstuk 15 Quantumwereld
Licht als deeltje en golf
We weten dat licht zich als golf gedraagt, omdat de interferentie toont.
Licht gedraagt zich ook als deeltje (foton). Dat weten we uit onder andere twee
dingen:
1. Comptoneffect:
Als een foton tegen een elektron botst, verandert de impuls van het elektron. Het
foton moet dus een deeltje met impuls zijn.
p = h/ λ
2. Foto-elektrisch effect:
Bij het F-E-effect worden door licht te schijnen op een specifiek materiaal
elektronen vrij gemaakt. Dit gebeurt alleen als λ < λ min.
Dit komt omdat blijkbaar elk deeltje/ foton genoeg energie moet hebben om
elektronen vrij te maken.
Ef = Euittree - Ekin,e
h xc
Ef = energie foton (Ef =
λ
)
De uittree-energie is de energie die nodig is om het elektron los te maken.
Fotocel:
1. Als U = 0 komen alleen de elektronen die toevallig de goede kant op gaan op
de anode.
2. U is nu zo groot dat alle elektronen die vrijkomen de anode bereiken. Imax
zegt dus iets over aantal fotonen/ elektronen.
3. Nu zorgt U voor zo’n afremming dat geen enkel elektron nog de anode bereikt.
Ekin = Eel = q x U
, Deeltjes en/ of golven?
Deeltjes met massa kunnen zich ook als golf gedragen. Dit bleek uit het ontstaan van
een interferentiepatroon bij het dubbelspleetexperiment.
De golflengte van een deeltjesgolf noemen we de debroglie-golflengte.
h h
λ= =
p mxv
Het deeltje gedraagt zich als deeltje als het interactie heeft met andere deeltjes.
(Botsen/ kijken)
De rest van de tijd gedraagt het zich als golf.
Examencontext: elektronenmicroscoop
Je kunt dingen waarnemen als λ < waarnemingen. Als je elektronen gebruikt om
waar te nemen, kun je dit toepassen door v te veranderen.
Grotere v kleinere λ kleinere dingen ‘’zien’’
Onbepaaldheid
Als een deeltje zich als golf gedraagt dan is het over een groot gebied uitgespreid.
De amplitude van deze ‘waarschijnlijkheidsgolf’ zegt iets over de kans (P) om het
deeltje op dat punt aan te treffen: P ∼ A2
Voorbeeld voor elektron bij een atoom geldt:
