15.2 Elektronen: golven of deeltjes

Deze les.
Planning:
- Herhaling 15.2
- Oefenen met 15.1/15.2
Leerdoelen.
- Het begrip impuls.
- Het begrijpen dat deeltjes ook golfgedrag kunnen vertonen. 
- En daarmee dat golven ook deeltjes gedrag kunnen vertonen. 
1 / 15
next
Slide 1: Slide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

This lesson contains 15 slides, with text slides and 2 videos.

time-iconLesson duration is: 50 min

Items in this lesson

Deze les.
Planning:
- Herhaling 15.2
- Oefenen met 15.1/15.2
Leerdoelen.
- Het begrip impuls.
- Het begrijpen dat deeltjes ook golfgedrag kunnen vertonen. 
- En daarmee dat golven ook deeltjes gedrag kunnen vertonen. 

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Video

Wat zijn dit
Deeltjes of golven? 

Slide 3 - Slide

Wat zijn dit
Deeltjes of golven? 

Slide 4 - Slide

Slide 5 - Video

Wat betekent dit concreet?
  • Deeltjes vertonen golfgedrag (omgekeerd ook dus). 
  • Deeltjes vertonen interferentie, bij één voor één afvuren interfereren ze dus met zichzelf.
  • Observeren door welke opening levert een verstoring en doet het interferentie patroon verdwijnen dit kan niet echt trouwens.
  • Het atoommodel van Bohr klopt dus niet, hierin veronderstellen we het elektron als deeltje waarvan de plek bepaald lijkt. Het elektron gedraagt zich dus als golf. 

Slide 6 - Slide

Impuls een maat voor beweging!
  • Symbool: p eenheid: kg m/s  staat niet in boek formule:
  • Terugslag bij een geweer. 
  • Biljarten
  • Is een behoudswet. --> 
  • Ook massaloze deeltjes hebben impuls.
  • Opsteller was Arthur Compton, massaloze röntgenfotonen gaven elektronen een snelheid verandering dus impulsverandering.
  • Formule:   ------------------------------------------------------>>
p=mv
pvoor=pna
p=λh

Slide 7 - Slide

Het werd nog gekker -->
  • De Broglie veronderstelde als fotonen een impuls hadden.
  • Moest het omgekeerde ook waar zijn.
  • Deeltjes moesten dus ook een golflengte hebben.
  • Hij kreeg de nobelprijs voor 
  • Het verschil lijkt minimaal maar dit was baanbrekend!

                               

Slide 8 - Slide

Het werd nog gekker -->
  • De Broglie veronderstelde als fotonen een impuls hadden.
  • Moest het omgekeerde ook waar zijn.
  • Deeltjes moesten dus ook een golflengte hebben.
  • Hij kreeg de nobelprijs voor 
  • Het verschil lijkt minimaal maar dit was baanbrekend!

                               -------->   
p=λh
λ=ph=mvh

Slide 9 - Slide

Toepassingen
  • Wordt toegepast in elektronenmicroscopen.
  • Waarom  kun je hier dus veel kleinere structuren mee bekijken? 
  • Belangrijk hierbij is de golflengte.
  • Scheidend vermogen belangrijk:
  • Hoe kleiner de golflengte hoe beter
       je kleine voorwerpen kunt zien.

Slide 10 - Slide

Intensiteit en waarschijnlijkheid

Slide 11 - Slide

Twee belangrijke zaken (15.16 in je boek).  
  • Golffunctie in kwadraat (b hieronder) is kans van aantreffen
  • Plaats en golflengte (en bijvoorbeeld snelheid) zijn gerelateerd onzekerheidsrelatie Heisenberg (geen stof meer). 
                             Golffunctie                      golffuntie^2                           Golffunctie

Slide 12 - Slide

Golffunctie:
  • Wiskundige beschrijving van 'deeltjes' die golfgedrag vertonen (fotonen, elektronen, protonen,...)
  • Volgens onzekerheidsrelatie weet je nooit tegelijkertijd waar deeltjes zich bevinden (plaats) en  hun impuls (snelheid).
  •  De golffunctie in het kwadraat zegt iets over de KANS.

1




-1
golffunctie=ψ

Slide 13 - Slide

Klassiek versus quantum
  • Her Gott wurfelt nicht (God dobbelt niet) , uitspraak van Einstein.
  • Daar bedoelde hij mee dat zaken eigenlijk van te voren al vastliggen en dat je dus niet zou kunnen spreken over waarschijnlijkheid van aantreffen. 
  • De natuur is niet deterministisch. Kans op telkens een zelfde uitkomst is nihil 

Slide 14 - Slide

Hoe kan het dat massaloze deeltjes impuls hebben?
E is de fotonenergie, het foton is massaloos!! 
c = de lichtsnelheid                                           
f = frequentie 
h = constante van planck

p=λFOTONh=chf=cEFOTON
Waarom heeft röntgen een grotere impuls dan zichtbaar licht?

Slide 15 - Slide