DT Quantum

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5,6

Diagnostische toets Quantum

-BINAS

-Rekenmachine

-Schrijfgerei

-Device om foto te kunnen maken voor fotovragen.

Per fotovraag kan je tot 5 foto's uploaden!

Geer hieronder zo duidelijk mogelijk aan over welke onderdelen van Quantum je nog niet zeker van jezelf bent.

1. Foto-elektrisch effect
Straling met golflengte van 290 nm valt op een plaatje Lithium. De maximale stroom die kan ontstaan is 138 nA.

a. Hoe groot is de foton-energie in eV ?
b. Wat is de uittree-energie in J ?
c. Hoe groot is de maximale snelheid die een vrijgemaakt elektron kan krijgen?

d. Hoe groot zal de remspanning bij deze proef zijn ? Leg duidelijk uit!

e. Bepaal het vermogen van de stralingsbron als elke 3 fotonen gemiddeld slechts één elektron vrijmaken.

2. Broglie-golflengte Een elektronenebundel met een gemiddelde snelheid van 8500 km/s valt op twee spleten van elk 10 pm breed, die op een afstand van 0,5 nm van elkaar zijn.

Op een scherm erachter ontstaat een interferentiepatroon. 

a. Bereken de broglie golflengte van de elektronen.

b. Hoe groot is het weglengteverschil wanneer, vanaf het midden gezien, voor de 3e keer uitdoving optreedt?

c. Leg met een berekening uit waarom eenzelfde bundel protonen geen intereferentiepatroon zal hebben. Wat neem je wel waar?

Energieniveaus

Een elektron is opgesloten in een moleculaire ruimte van 12 nm groot. Wanneer dit systeem van een aangeslagen toestand terugvalt naar de grondtoestand komt er een energie vrij van 21 milli-eV .

a. Bereken de energie van de grondtoestand van dit systeem (deeltje-in-een-doosje)
b. Van welke aangeslagen toestand valt het systeem terug?

I. Wanneer het elektron een grotere snelheid heeft, zullen de energieniveaus verder uit elkaar liggen.
II. Wanneer het elektron in een grotere ruimte beweegt, zullen de energieniveaus verder uit elkaar liggen.

1. Zowel I en II zijn waar.
2. I. is waar II. is niet waar
3. I. is niet waar II. is waar
4. Beiden zijn niet waar.

I. De energieniveaus van een waterstofatoom liggen steeds verder uit elkaar
II. Wanneer een atoom wordt aangeslagen, dan stijgt het energieniveau van het atoom

1. Zowel I en II zijn waar.
2. I. is waar II. is niet waar
3. I. is niet waar II. is waar
4. Beiden zijn niet waar.

I. Bij het terugvallen van een energieniveau wordt een foton uitgezonden.
II. Wanneer een bundel straling door een koud gas gaat, ontstaat er een absorptiespectrum

1. Zowel I en II zijn waar.
2. I. is waar II. is niet waar
3. I. is niet waar II. is waar
4. Beiden zijn niet waar.

Metaalmoeheid

Om roostergaten in metaal te detecteren, beschiet men ze met positronen (positieve elektronen). Lees de beide bronnen hiernaast.

a. Leg uit dat de stippellijn bij een positron hoort, en de getrokken lijn bij een elektron

b. Leg uit dat de levensduur van een positron wordt verlengd als hij in een roostergat komt.

Vervolg...

Zie de informatie hiernaast.
c. Gebruik de tekeningen van figuur 5 om het verloop van figuur 4 te verklaren.

d. Leg uit met de heissenbergrelatie dat een positron nooit tot stilstand kan komen in een roostergat.

I. Bij tunneling breekt het deeltje fysiek door de barrière heen
II. De golf-functie van een deeltje is hoe het deeltje zich als golf gedraagt.

1. Zowel I en II zijn waar.
2. I. is waar II. is niet waar
3. I. is niet waar II. is waar
4. Beiden zijn niet waar.