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=n2−13,6
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=n28mL2⋅h2
Slide 31 - Slide
De vier laagste quatum toestanden bij een deeltje in een doosje. Blz. 130/131
