9 april 2022
Natuurkunde hoofdstuk 14 - Quantumwereld
Tijdens de emissie en absorptie heeft straling een deeltjeskarakter en tussen emissie en absorptie
een golfkarakter.
Paragraaf 2 – Golfkarakter van licht
Het uitzenden en absorberen van elektromagnetische straling is gequatiseerd: het gebeurd in
afzonderlijke hoeveelheden en niet als continu proces. Sommige eigenschappen van licht zijn te
verklaren met golfeigenschappen, andere met het deeltjeskarakter: golf-deeltje-dualiteit.
Interferentie: door elkaar lopende golven kunnen elkaar uitdoven (knopen) of versterken (buiken).
Constructieve interferentie: voortdurend gelijke fase, golven versterken elkaar.
Destructieve interferentie: voortdurend in tegenfase, goven verzwakken elkaar.
De weglengte is de lengte van een punt tot de lichtbron.
Twee verschillende elektromagnetische golfbronnen kunnen nooit met elkaar interfereren met als
gevolg knoop- en buiklijnen. Verschillende lichtbronnen zijn nooit identiek.
Buiging treedt op als de opening van een spleet in dezelfde orde van grootte ligt als de golflengte.
Bij een kleinere golflengte zijn er meer knooplijnen te zien, omdat kleinere golflengtes veel minder
buigen. De lijnen liggen dan erg dicht bij elkaar.
Aantal golflengtes van weglengteverschil geeft aan hoeveel maxima ordes er zijn. Weglengteverschil
is 4 golflengtes? 4e orde maxima is aanwezig.
Bij een dubbelspleet zijn er meer maxima als de afstand tussen de spleet groter wordt gemaakt.
Golflengte bepaling bij een tralie: (max is nog te zien als de hoek = 90 graden)
n⋅λ
sin ( α n )= n is orde maximum, d is de tralieconstante (afstand tussen middens van spleten).
d
Paragraaf 3 – Deeltjeskarakter van licht
Foto-elektrisch effect: verschijnsel dat een metalen voorwerp negatieve lading kan verliezen door er
met licht op te schijnen van voldoende korte golflengte (licht kan elektronen losmaken uit een
metaal). De hoeveelheid energie die nodig is om een elektron vrij te maken heet de uittree-energie
(afhankelijk van soort metaal). De energie van fotonen is omgekeerd evenredig met de golflengte en
evenredig met de frequentie.
Impuls is de natuurkundige grootheid voor de hoeveelheid beweging van een deeltje. De formule
voor impuls: p=m⋅ v (p is in kgm/s)
Bij een botsing is de totale impuls gelijk: wet van behoud van impuls. De formule voor deze wet is:
m1 ⋅ Δ v 1=−m2 ⋅ Δ v 2 (De totale impulsverandering is 2p, want het gaat van +p naar -p.)
Een foton heeft ook een impuls, maar niet volgens de definitie van Newton. Voor impuls van een
h
foton geldt: p=
λ
Ef
Einstein had een andere formule opgesteld met de relativiteitstheorie: p=
c
Bij een grote impuls komt het deeltjeskarakter sterk naar voren.
1
Natuurkunde hoofdstuk 14 - Quantumwereld
Tijdens de emissie en absorptie heeft straling een deeltjeskarakter en tussen emissie en absorptie
een golfkarakter.
Paragraaf 2 – Golfkarakter van licht
Het uitzenden en absorberen van elektromagnetische straling is gequatiseerd: het gebeurd in
afzonderlijke hoeveelheden en niet als continu proces. Sommige eigenschappen van licht zijn te
verklaren met golfeigenschappen, andere met het deeltjeskarakter: golf-deeltje-dualiteit.
Interferentie: door elkaar lopende golven kunnen elkaar uitdoven (knopen) of versterken (buiken).
Constructieve interferentie: voortdurend gelijke fase, golven versterken elkaar.
Destructieve interferentie: voortdurend in tegenfase, goven verzwakken elkaar.
De weglengte is de lengte van een punt tot de lichtbron.
Twee verschillende elektromagnetische golfbronnen kunnen nooit met elkaar interfereren met als
gevolg knoop- en buiklijnen. Verschillende lichtbronnen zijn nooit identiek.
Buiging treedt op als de opening van een spleet in dezelfde orde van grootte ligt als de golflengte.
Bij een kleinere golflengte zijn er meer knooplijnen te zien, omdat kleinere golflengtes veel minder
buigen. De lijnen liggen dan erg dicht bij elkaar.
Aantal golflengtes van weglengteverschil geeft aan hoeveel maxima ordes er zijn. Weglengteverschil
is 4 golflengtes? 4e orde maxima is aanwezig.
Bij een dubbelspleet zijn er meer maxima als de afstand tussen de spleet groter wordt gemaakt.
Golflengte bepaling bij een tralie: (max is nog te zien als de hoek = 90 graden)
n⋅λ
sin ( α n )= n is orde maximum, d is de tralieconstante (afstand tussen middens van spleten).
d
Paragraaf 3 – Deeltjeskarakter van licht
Foto-elektrisch effect: verschijnsel dat een metalen voorwerp negatieve lading kan verliezen door er
met licht op te schijnen van voldoende korte golflengte (licht kan elektronen losmaken uit een
metaal). De hoeveelheid energie die nodig is om een elektron vrij te maken heet de uittree-energie
(afhankelijk van soort metaal). De energie van fotonen is omgekeerd evenredig met de golflengte en
evenredig met de frequentie.
Impuls is de natuurkundige grootheid voor de hoeveelheid beweging van een deeltje. De formule
voor impuls: p=m⋅ v (p is in kgm/s)
Bij een botsing is de totale impuls gelijk: wet van behoud van impuls. De formule voor deze wet is:
m1 ⋅ Δ v 1=−m2 ⋅ Δ v 2 (De totale impulsverandering is 2p, want het gaat van +p naar -p.)
Een foton heeft ook een impuls, maar niet volgens de definitie van Newton. Voor impuls van een
h
foton geldt: p=
λ
Ef
Einstein had een andere formule opgesteld met de relativiteitstheorie: p=
c
Bij een grote impuls komt het deeltjeskarakter sterk naar voren.
1
