H7.1 H3 Soorten straling

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

RADIOACTIVITEIT

Wat gaan we deze les doen?

• Bespreken toets               (10 min)
• H7.1 Soorten straling       (30 min)
• Maken huiswerk              (20 min)

Radioactiviteit?

Straling?

Is straling gevaarlijk?

JA

NEE

SOMS

Soorten straling

1. Je kunt de kenmerken van elektromagnetische golven benoemen.
   
2. Je kunt de soorten elektromagnetische straling ordenen in het elektromagnetisch spectrum.
   
3. Je kunt de drie processen beschrijven die kunnen optreden als elektromagnetische straling op een voorwerp valt.

Vorige week

Denk jij dat 5G-straling gevaarlijk is?

JA

NEE

MISSCHIEN

0

01:09

Wat is géén elektromagnetische straling?

1. Licht
2. Radio golven
3. Magnetron golven
4. Water golven

01:17

Wat hebben al die elektromagnetische golven gemeen?

1. Ze bewegen zich allemaal voor met de lichtsnelheid
2. Ze hebben allemaal dezelfde golflengte
3. Ze zijn allemaal gevaarlijk
4. Ze stralen allemaal

01:34

Hoe wordt de energie van zo'n golf bepaald?

1. Door de snelheid
2. Door de frequentie
3. Door de kracht

02:07

Hoe groter de golflengte:

1. Hoe hoger de energie
2. Hoe lager de energie

02:07

Hoe groter de frequentie:

1. Hoe hoger de energie
2. Hoe lager de energie

Je kunt de kenmerken van elektromagnetische golven benoemen.

• Als je telefoon aan het zenden is, loopt er een wisselstroom door de ingebouwde antenne. 

• De elektronen in de antenne bewegen met een hoge frequentie heen en weer. 

• Door die beweging ontstaan er elektromagnetische golven die met een snelheid van bijna 300 000 km/s bij de antenne vandaan bewegen.

• De elektromagnetische golven komen bij de zendmast aan: de elektronen in de antenne van de zendmast gaan in hetzelfde tempo op en neer bewegen als de elektronen in de telefoonantenne.
  

• Er ontstaat een wisselstroom met dezelfde frequentie als de wisselstroom in de telefoonantenne.

Zenden en ontvangen

Optioneel

Je kunt de kenmerken van elektromagnetische golven benoemen.

• Elektromagnetische golven bewegen net als watergolven van de bron af. 

• In de figuur hiernaast is getekend hoe dat bij watergolven gaat. 

• De ‘bron’ is een voorwerp dat op en neer gaat en zo het water in beweging brengt.
  
  
• De ‘ontvanger’ is een houten blokje dat op en neer gaat bewegen als de golven bij het blokje aankomen.

Golflengte en frequentie

Je kunt de kenmerken van elektromagnetische golven benoemen.

Behalve overeenkomsten zijn er ook grote verschillen tussen watergolven en elektromagnetische golven:

 

• Elektromagnetische golven bewegen niet in één vlak zoals een watergolf, maar in alle richtingen.
  
• Elektromagnetische golven zijn geen trillingen in een stof zoals water of lucht, maar planten zich zelfstandig voort, ook door een vacuüm.
  
• Elektromagnetische golven hebben in vacuüm altijd dezelfde snelheid: 299 792 458 m/s, afgerond 3,00 ∙ 10^8 m/s. De snelheid wordt de lichtsnelheid genoemd. 

Het aantal golven dat in één seconde voorbijkomt, noem je de frequentie f van de golf. De afstand tussen twee golftoppen (of golfdalen) noem je de golflengte. Hiervoor wordt λ, de Griekse letter labda, als symbool gebruikt.

Eigenschappen

Hoe groot is de snelheid van elektromagnetische golven in vacuüm?

1. 300 m/s
2. 300 000 000 m/s
3. 3,0 x 10^7 m/s
4. 300 000 km/s

Wat zegt de frequentie over een golf?

1. Het aantal golven dat in 1 seconde voorbijkomt
2. De afstand tussen twee golven

Wat zegt de golflengte over een golf?

1. Het aantal golven dat in 1 seconde voorbijkomt
2. De afstand tussen twee golven

Bepaal hoeveel golven zich tussen de twee stippellijnen bevinden.

1. 2
2. 3
3. 6
4. 7

Bepaal hoeveel golven zich tussen de twee stippellijnen bevinden.

1. 1,5
2. 2
3. 2,5
4. 3

Je kunt de soorten elektromagnetische straling ordenen in het elektromagnetisch spectrum.

• Veel soorten straling bestaan uit elektromagnetische golven. 

• Licht bijvoorbeeld is een elektromagnetische golfverschijnsel, met golflengtes tussen 380 en 780 nm (1 nm = 1 nanometer = 10^-9 m). 

• Andere vormen van elektromagnetische straling zijn radiogolven, infrarood, ultraviolet, röntgen- en gammastraling.

Het elektromagnetisch spectrum

Je kunt de soorten elektromagnetische straling ordenen in het elektromagnetisch spectrum.

• De eigenschappen van elektromagnetische straling worden bepaald door de golflengte. 

• Je ziet dat in het spectrum van licht. Elke spectraalkleur heeft zijn eigen golflengte (in vacuüm). 

• Licht is de enige soort elektromagnetische straling die je kunt zien. 

• Alle andere vormen van straling zijn voor mensen onzichtbaar. Om ze zichtbaar te maken, heb je speciale instrumenten nodig, zoals een infraroodcamera.

Golflengte

Welk van de onderstaande golflengtes kan van röntgenstraling zijn?

1. 10 m
2. 11 m
3. 11 nm
4. 1 nm

Welk van de onderstaande golflengtes kan van ir-straling zijn?

1. 10 m
2. 0,1 m
3. 1200 nm
4. 0,01 m

De straling die een laser uitzendt, heeft één vaste golflengte. Er zijn verschillende soorten lasers die allemaal hun eigen golflengte hebben.

Sleep in de tabel bij elke laser het soort straling

ir-straling

zichtbaar licht

uv-straling

zichtbaar licht

zichtbaar licht

uv-straling

Je kunt de drie processen beschrijven die kunnen optreden als elektromagnetische straling op een voorwerp valt.

• Als elektromagnetische straling op een voorwerp valt, kunnen er drie dingen gebeuren:

1. De straling kan doorgelaten worden. Dat zie je bij zonlicht dat door een glazen ruit heen beweegt. 
2. De straling kan gereflecteerd worden. Dat zie je als licht wordt weerkaatst door een spiegel of een witte muur. 
3. De straling kan geabsorbeerd worden. Dat zie je als een dik zwart gordijn het licht 'opslokt' en omzet in warmte. 

• Je lichaam absorbeert de verschillende soorten straling niet even sterk. Radiogolven gaan bijvoorbeeld dwars door je lichaam heen, terwijl licht wordt tegengehouden. 

• Röntgenstraling wordt door de botten sterk geabsorbeerd, terwijl je spieren en vetweefsel de straling bijna ongehinderd doorlaten. 

Doorlaten, absorberen en reflecteren

Welk soort elektromagnetische straling beweegt ongehinderd dwars door je lichaam heen?

1. Gammastraling
2. Radiogolven
3. Röntgenstraling
4. Licht

Welk soort elektromagnetische straling gaat wel door je spieren, maar niet door je botten?

1. Gammastraling
2. Radiogolven
3. Röntgenstraling
4. Licht

Welk soort elektromagnetische straling wordt door je lichaam volledig tegengehouden?

1. Gammastraling
2. Radiogolven
3. Röntgenstraling
4. Licht

SAMENGEVAT

• Elektromagnetische golven ontstaan bij een antenne doordat elektronen daar zeer snel op en neer bewegen. In de antenne van de ontvanger worden door die elektromagnetische golven weer elektronen in beweging gebracht.
  
• Elektromagnetische golven bewegen van de bron af in alle richtingen. Ze planten zich zelfstandig voort, ook door een vacuüm.
  
• Elektromagnetische golven hebben in vacuüm altijd dezelfde snelheid: 3,0∙10^8 m/s. Deze snelheid wordt de lichtsnelheid genoemd.
• Iedere soort elektromagnetische straling kenmerkt zich door de frequentie met een bijbehorende golflengte. Met afnemende grootte van golflengte zijn de volgende zes soorten elektromagnetische straling te onderscheiden: radiogolven, ir-straling, licht, uv-straling, röntgenstraling en gammastraling.
  
• Als elektromagnetische straling op een voorwerp valt, kunnen er drie dingen gebeuren:
  

1. De straling kan doorgelaten worden. 
2. De straling kan gereflecteerd worden. 
3. De straling kan geabsorbeerd worden. 

Aan de slag!

Lees:  H7.1                                                          (5 a 10 min)

Maak: opdracht 1 t/m 9                              (20 a 30 min)

Oefen: oefenblad machten van 10             (5 a 10 min)

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.