Landstede Groep

Quantummechanica ja ja

Quantummechanica
Quantummechanica is een natuurkundige theorie die het gedrag van materie en energie met interacties van de kleinste karakteristieke eenheid van een natuurkundige grootheid zoals energie, massa, enz. op atomaire en subatomaire schaal beschrijft.
1 / 34
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

This lesson contains 34 slides, with text slides.

Items in this lesson

Quantummechanica
Quantummechanica is een natuurkundige theorie die het gedrag van materie en energie met interacties van de kleinste karakteristieke eenheid van een natuurkundige grootheid zoals energie, massa, enz. op atomaire en subatomaire schaal beschrijft.

Slide 1 - Slide

Wat moet je weten van H12
- Atoommodel van Bohr (emissiespectra)
- Golfkarakter van licht (dualiteit) 
- Foto elektrisch effect
- Quantum model van het waterstofatoom
- Onbepaaldheidsrelatie van heisenberg
- Opgesloten deeltjes
- Tunneling

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

quanta
elementair ladingsquantum = e
lading van een elektron is -e = -1,602 x 10^(-19) Coulomb
lading is in quanta, we kennen dus niet 1,19 e, wel 1e 2e 3e etc.

massa dan?
en snelheid?

Slide 4 - Slide

massa:

het gaat om hoeveel atomen van deze stof dus wel quantum,
niet elke massa kan voorkomen
snelheid:

deze is niet gekwantiseerd, deze kan wel in continue waarden voorkomen

Slide 5 - Slide

Atoom model van Bohr

Slide 6 - Slide

1e aangeslagen toestand

Slide 7 - Slide

Alleen bepaalde frequenties licht

Slide 8 - Slide

absorptie = fraunhoferlijnen van sterren
en emissielijnen volgens

f = C ( 1/m^2 - 1/n^2) met
f = frequentie 
C is constante (hangt af welke stof) 
m is  "schil"dichts bij kern
n is "schil" verder van kern dan m

Slide 9 - Slide

Energie niveau's:   vb   gondtoestand E1
eerste aangeslagen toestand E2
tweede aangeslagen toestand Em
derde aangeslagen toestand En

Slide 10 - Slide

De fotonenergie Ef van uitgezonden straling wordt bepaald door het energieverschil tussen de twee energieniveau's Em en En van het atoom voor en na de sprong omlaag

Slide 11 - Slide

Elk atoom heeft een specifieke kleur

Slide 12 - Slide

neon

Slide 13 - Slide

voor waterstof geldt:
E n = -  13,6/ n2
E n is de energie in elektronvolt (!) eV van de n-de toestand van het waterstofatoom
n is een geheel getal
n is hoofdquantumgetal
energiewaarden zijn negatief! want je moet energie toevoeren om te ioniseren!

Slide 14 - Slide

we weten nu: E foton = E n - E m en E n = -13,6 / n2
Als een waterstofatoom zich in de derde aangeslagen toestand bevindt en terugvalt naar de begintoestand zendt het een foton uit. 
Bereken de golflengte van dit foton.

Slide 15 - Slide

gegevens
m = 1 (grondtoestand)
n = 4 (derde aangeslagen toestand)
1 eV = 1,602 x 10-19 J   (Binas5)

dus hoeveel energie komt er vrij voor dit foton en dan welke golflengte hoort daarbij....

Slide 16 - Slide

formules
Ef = Em - En
En = -13,6 / n2 dus


Ef = -13,6 / 42  -   -13,6/ 12

Slide 17 - Slide

Ef
Ef = 12,75 eV = 2,04255 x 10-18 J

nu wist je al dat Ef = h x f  
 en c = golflengte / T
                          c = golflengte x f   dus f = c / golflengte

dit geeft Ef = h x c / golflengte

Slide 18 - Slide

de golflengte
h x c / golflengte   =  Ef
golflengte = h x c / Ef
golflengte = 
6,6261 x 10-34 x 2,9979 x 108 / 2,04255 x 10-18 =
golflengte = 9,725 x 10-8
golflengte = 97 nm.

Slide 19 - Slide

helaas verklaart Bohrs model niet:

waarom atomen zich alleen in vaste energietoestanden kunnen bevinden
andere spectra dan van waterstof ( He+)
de chemische binding
dus helaas Niels Bohr.....je theorie over het atoommodel moet worden bijgesteld....

Slide 20 - Slide

huiswerk
Bepaal de C van slide 9 voor het waterstofatoom.
foto inleveren

leer 12.1 maak 1 t/m 7 en 8b

Slide 21 - Slide

Golfkarakter van licht

Slide 22 - Slide

Foto elektrisch effect

Slide 23 - Slide

https://www.youtube.com/watch?v=rqXbpVOcnk4
Efon=Euit + Ek

Slide 24 - Slide

Efot=Euit + Ek

dE=q * U

Slide 25 - Slide

Quantum model van het waterstofatoom 
En=n213,6

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

onbepaaldheidsrelatie van heisenberg

Slide 29 - Slide

Slide 30 - Slide

Opgesloten deeltjes
Overgang (energiesprong) van En naar Em 
ΔE = Em - En
n = energie niveau
m = massa elektron
L = breedte doos
En=n28mL2h2

Slide 31 - Slide

De vier laagste quatum toestanden bij een deeltje in een doosje. Blz. 130/131

Slide 32 - Slide

https://www.youtube.com/watch?v=pse7-KgkZ00

Slide 33 - Slide

Tunneling
https://www.youtube.com/watch?v=bH8GuJx_nJs

https://www.youtube.com/watch?v=rYDzF4pVO0g


Slide 34 - Slide