Hoofdstuk 13 Quantumwereld
§1 Buiging
Een cirkelvormige golf is een golf die zich in alle richtingen uitbreidt. Het
punt waaruit een cirkelvormige golf ontstaat noem je een puntbron. Een
vlakke golf is een golf waarbij de golfbergen en golfdalen evenwijdig aan
elkaar in één richting bewegen.
Wanneer je een vlakke golf op een smalle spleet laat vallen kan de trilling
alleen op de plek van de spleet worden doorgegeven. Hierdoor gedraagt
de spleet zich als een puntbron. De vlakke golf aan de ene kant breidt zich
voorbij de spleet als een cirkelvormige golf in alle richtingen uit. Dit
verschijnsel wordt buiging genoemd.
Wanneer een vlakke golf op een dubbele spleet valt treedt er
interferentie op: beide spleten gaan zich gedragen als een puntbron
waaruit een cirkelvormige golf beweegt. Deze golven kruisen elkaar
waardoor er interferentie tussen beide golven optreedt. Er zijn twee
soorten interferentie:
Na constructieve interferentie is de amplitude van de
resulterende golf groter. Bij maximale constructieve interferentie is
het faseverschil tussen de golven is dan een geheel getal. Door deze
punten lopen dan buiklijnen.
Na destructieve interferentie is de amplitude van de
resulterende golf kleiner.
Het weglengteverschil tussen de twee golven is nooit groter dan de
afstand tussen de twee spleten.
Wanneer de afstand tussen de spleten kleiner is dan één golflengte,
dan is het faseverschil overal kleiner dan 1. Er is dan maar één
buiklijn die ligt op de middelloodlijn van de spleetafstand
Wanneer de afstand tussen de spleten veel groter is dan één
golflengte, dan zijn er veel buiklijnen.
Het is bewezen dat licht golfverschijnsel vertoont. Dit komt doordat er
constructieve en destructieve interferentie optreedt, wanneer licht op
twee spleten valt. De donkere plaatsen geven de destructieve
interferentie aan en de lichte vlekken geven de constructieve interferentie
aan.
Bij verschillende spleten treden er verschillende soorten buiging op. Bij
een smalle spleet treedt er zeer sterke buiging op, waarbij de smalle
spleet zich als een puntbron gedraagt. Bij een brede spleet zal dat minder
het geval zijn: hierbij treedt namelijk in mindere mate buiging op. Over het
algemeen geldt: hoe kleiner de golflengte, hoe zwakker de mate van
buiging.
?!
, In welke mate er buiging optreedt hangt af van de breedte van de spleet:
Een golf door een spleet met een breedte die veel smaller is dan de
golflengte vertoont sterke buiging.
Een golf door een spleet met een breedte die ongeveer gelijk is aan
de golflengte
Een golf door een spleet met een breedte die veel groter is dan de
golflengte vertoont nauwelijks buiging.
Buigingsverschijnselen treden ook op wanneer een golf op een obstakel
valt. Het verschijnsel is dan precies tegengesteld. Waar een grote
intensiteit bij een opening is, is bij een obstakel van dezelfde afmeting de
intensiteit klein en tegengesteld.
Zowel geluid als licht zijn golfverschijnselen. Geluid met een grote
golflengte buigt gemakkelijk om objecten heen. De golflengte van licht is
zo klein dat het nauwelijks om obstakels heen buigt. Bij obstakels die
kleiner zijn dan de golflente van licht vertoont licht wel buiging. Daarom
kan je met een lichtmicroscoop geen voorwerpen zien die kleiner zijn dan
de golflengte van licht. Het licht buigt in alle richtingen om het voorwerp
heen en geeft daarom geen duidelijk beeld.
In een dvd zitten putjes op regelmatige afstand. De openingen zijn
spiegelend en hebben daarom dezelfde functie als spleetjes. Het
teruggekaatste licht vertoont buiging en interferentie. De mate van
buiging hangt af van de golflengte van het licht. De golflengte hangt
samen met de kleur van het licht. Daarom zie je in een bepaalde richting
waar alleen constructieve interferentie optreedt in verschillende richting
allerlei kleuren van het licht
Een tralie is een hele reeks spleetjes. Wanneer je licht op een tralie laat
vallen, wordt licht in kleuren gesplitst, waardoor een spectrum ontstaat.
§2 Foto-elektrisch effect
Wanneer licht op een metaal valt wordt de stralingsenergie van het licht
door elektronen in het metaal geabsorbeerd. Daarbij kan een elektron
soms genoeg energie krijgen om het metaal te verlaten. Dit verschijnsel
noem je een foto-elektrisch effect.
§1 Buiging
Een cirkelvormige golf is een golf die zich in alle richtingen uitbreidt. Het
punt waaruit een cirkelvormige golf ontstaat noem je een puntbron. Een
vlakke golf is een golf waarbij de golfbergen en golfdalen evenwijdig aan
elkaar in één richting bewegen.
Wanneer je een vlakke golf op een smalle spleet laat vallen kan de trilling
alleen op de plek van de spleet worden doorgegeven. Hierdoor gedraagt
de spleet zich als een puntbron. De vlakke golf aan de ene kant breidt zich
voorbij de spleet als een cirkelvormige golf in alle richtingen uit. Dit
verschijnsel wordt buiging genoemd.
Wanneer een vlakke golf op een dubbele spleet valt treedt er
interferentie op: beide spleten gaan zich gedragen als een puntbron
waaruit een cirkelvormige golf beweegt. Deze golven kruisen elkaar
waardoor er interferentie tussen beide golven optreedt. Er zijn twee
soorten interferentie:
Na constructieve interferentie is de amplitude van de
resulterende golf groter. Bij maximale constructieve interferentie is
het faseverschil tussen de golven is dan een geheel getal. Door deze
punten lopen dan buiklijnen.
Na destructieve interferentie is de amplitude van de
resulterende golf kleiner.
Het weglengteverschil tussen de twee golven is nooit groter dan de
afstand tussen de twee spleten.
Wanneer de afstand tussen de spleten kleiner is dan één golflengte,
dan is het faseverschil overal kleiner dan 1. Er is dan maar één
buiklijn die ligt op de middelloodlijn van de spleetafstand
Wanneer de afstand tussen de spleten veel groter is dan één
golflengte, dan zijn er veel buiklijnen.
Het is bewezen dat licht golfverschijnsel vertoont. Dit komt doordat er
constructieve en destructieve interferentie optreedt, wanneer licht op
twee spleten valt. De donkere plaatsen geven de destructieve
interferentie aan en de lichte vlekken geven de constructieve interferentie
aan.
Bij verschillende spleten treden er verschillende soorten buiging op. Bij
een smalle spleet treedt er zeer sterke buiging op, waarbij de smalle
spleet zich als een puntbron gedraagt. Bij een brede spleet zal dat minder
het geval zijn: hierbij treedt namelijk in mindere mate buiging op. Over het
algemeen geldt: hoe kleiner de golflengte, hoe zwakker de mate van
buiging.
?!
, In welke mate er buiging optreedt hangt af van de breedte van de spleet:
Een golf door een spleet met een breedte die veel smaller is dan de
golflengte vertoont sterke buiging.
Een golf door een spleet met een breedte die ongeveer gelijk is aan
de golflengte
Een golf door een spleet met een breedte die veel groter is dan de
golflengte vertoont nauwelijks buiging.
Buigingsverschijnselen treden ook op wanneer een golf op een obstakel
valt. Het verschijnsel is dan precies tegengesteld. Waar een grote
intensiteit bij een opening is, is bij een obstakel van dezelfde afmeting de
intensiteit klein en tegengesteld.
Zowel geluid als licht zijn golfverschijnselen. Geluid met een grote
golflengte buigt gemakkelijk om objecten heen. De golflengte van licht is
zo klein dat het nauwelijks om obstakels heen buigt. Bij obstakels die
kleiner zijn dan de golflente van licht vertoont licht wel buiging. Daarom
kan je met een lichtmicroscoop geen voorwerpen zien die kleiner zijn dan
de golflengte van licht. Het licht buigt in alle richtingen om het voorwerp
heen en geeft daarom geen duidelijk beeld.
In een dvd zitten putjes op regelmatige afstand. De openingen zijn
spiegelend en hebben daarom dezelfde functie als spleetjes. Het
teruggekaatste licht vertoont buiging en interferentie. De mate van
buiging hangt af van de golflengte van het licht. De golflengte hangt
samen met de kleur van het licht. Daarom zie je in een bepaalde richting
waar alleen constructieve interferentie optreedt in verschillende richting
allerlei kleuren van het licht
Een tralie is een hele reeks spleetjes. Wanneer je licht op een tralie laat
vallen, wordt licht in kleuren gesplitst, waardoor een spectrum ontstaat.
§2 Foto-elektrisch effect
Wanneer licht op een metaal valt wordt de stralingsenergie van het licht
door elektronen in het metaal geabsorbeerd. Daarbij kan een elektron
soms genoeg energie krijgen om het metaal te verlaten. Dit verschijnsel
noem je een foto-elektrisch effect.
