Les 5.2 - leerdoel 1

Les 5.2 -röntgenstraling

Lesplanning:

Uitleg rekenen met de halveringsdikte
werken aan leerdoel 1
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Slide 1: Diapositive

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

Cette leçon contient 36 diapositives, avec quiz interactifs, diapositives de texte et 2 vidéos.

La durée de la leçon est: 80 min

Éléments de cette leçon

Les 5.2 -röntgenstraling

Lesplanning:

Uitleg rekenen met de halveringsdikte
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Slide 1 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Les 5.2 -röntgenstraling

Aan het einde van deze les
kan je met behulp van ...

de begrippen halverings- dikte en intensiteit uitleggen waarom botten zichtbaar zijn op een röntgenfoto;
logaritmen rekenen aan de halveringsdikte;
kan je de fotonenergie in eV (elektronvolt) en J (joule) berekenen.

Slide 2 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Wat is de halveringsdikte?

Slide 3 - Question ouverte

Voorkennis halveringsdikte

Slide 4 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Voorbeeld:

De halveringsdikte van bot voor röntgenstraling is ongeveer 2 cm. De röntgenstraling die op een bot met een dikte van 2,5 cm valt heeft een intensiteit van 250 W/m².

Bereken de intensiteit van de
röntgenstraling achter het bot.

Gegevens

d1/2 = 2 cm

d = 2,5 cm

Io = 250 W/m²

I = ?

Slide 5 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Uitwerking:

De intensiteit van de straling achter het bot is 1 *10² W/m².

Gegevens

d1/2 = 2 cm

d = 2,5 cm

Io = 250 W/m²

I = ?

I = I^{​ o ​ ​} \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ \frac{​ d ​ ​}{​ d ^{​ 1 / 2 ​ ​} ​} ​ ​}

I = 250 \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ \frac{​ 2 , 5 ​ ​}{​ 2 ​} ​ ​} = 105

Slide 6 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

In Fukushima werd een “restricted area” afgekondigd van
20 km. Als de halveringsdikte van lucht voor gamma straling 15000 cm bedraagt, hoeveel procent van de straling meer je op 20 km afstand?

Slide 7 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Gegevens

d1/2 = 15000 cm = 150 m

d = 20 km = 20 000 m

Io = 100 %

I = ?

Slide 8 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Uitwerking:

Er is nog maar 7,3*10⁻³⁹ % van de straling over.

Gegevens

d1/2 = 15000 cm = 150 m

d = 20 km = 20 000 m

Io = 100 %

I = ?

I = I^{​ o ​ ​} \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ \frac{​ d ​ ​}{​ d ^{​ 1 / 2 ​ ​} ​} ​ ​}

I = 100 \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ \frac{​ 2 0 0 0 0 ​ ​}{​ 1 5 0 ​} ​ ​} = 7, 3 \cdot 10^{​ - 39^{​ ​ ​} ​ ​}

Slide 9 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Hebben jullie bij wiskunde al logaritmes gehad?

Slide 10 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Hoe dik moet een betonnen muur zijn om 99,9% van een bundel van 1,0 MeV γ-straling te absorberen?

Slide 11 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Binas Tabel 28 f
d1/2 = 4,6 cm

99,9 % tegenhouden

Io= 100%

I = 0,1 %

I = I^{​ o ​ ​} \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ d / d^{​ 1 / 2 ​ ​} ​ ​}

0, 1 = 100 \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ d / 4, 6 ​ ​}

0, 001 = 0, 5^{​ d / 4, 6 ​ ​}

Slide 12 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

0, 001 = 0, 5^{​ d / 4, 6 ​ ​}

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001)

Slide 13 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001)

^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001) = . . .

----------------------------------

Slide 14 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001)

^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001) = . . .

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ lo g ( ( 0 , 0 0 1 ) ) ​ ​}{​ lo g ( ( 0 , 5 ) ) ​} = 9, 97

----------------------------------

Slide 15 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001)

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} = 9, 97

Slide 16 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 001)

\frac{​ d ​ ​}{​ 4 , 5 ​} = 9, 97

d = 4, 5 \cdot 9, 97 = 45 c m

Slide 17 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 13

Klaar of vastgelopen, ga verder volgens de studiewijzer.

Slide 18 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 13b
d1/2 = 1,34 cm

Io= 100%

I = 80 %

I = I^{​ o ​ ​} \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ d / d^{​ 1 / 2 ​ ​} ​ ​}

80 = 100 \cdot (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ d / 1, 34 ​ ​}

0, 8 = (\frac{​ 1 ​ ​}{​ 2 ​})^{​ d / 4, 6 ​ ​}

Slide 19 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

0, 8 = 0, 5^{​ d / 1, 34 ​ ​}

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

\frac{​ d ​ ​}{​ 1 , 3 4 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 8)

Slide 20 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 1 , 3 4 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 8)

^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 8) = . . .

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ lo g ( ( 0 , 8 ) ) ​ ​}{​ lo g ( ( 0 , 5 ) ) ​} = 0, 322

----------------------------------

Slide 21 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Regels logaritmen

y = a^{​ x ​ ​}

x =^{​ a ​ ​} lo g (y)

^{​ a ​ ​} lo g (u) = \frac{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( u ) ​ ​}{​ ^{​ b ​ ​} lo g ( a ) ​}

\frac{​ d ​ ​}{​ 1 , 3 4 ​} =^{​ 0, 5 ​ ​} lo g (0, 8)

\frac{​ d ​ ​}{​ 1 , 3 4 ​} = 0, 322

d = 1, 34 \cdot 0, 322 = 0, 43 c m

Slide 22 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Een plaat laat 80% van de invallende straling door. Als de dikte van de loodplaat tweemaal zo groot wordt gemaakt is de intensiteit van de doorgelaten straling 40% van de invallende straling.

Waar

niet waar

Slide 23 - Quiz

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Opgave 13c

1 plaat
20% afname intensiteit

2e plaat
afname van minder dan 20%

Slide 24 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Aan de slag

Werken aan leerdoel 1

volgens de studiewijzer

Opgave 16 en 17 gaan over fotonenergie.

De volgende les volgt de uitleg hierover.

Slide 25 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Toets bespreken

Slide 26 - Diapositive

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Opgave 3

a = 3,1 m/s²

m = 81 kg
F_w,l = 0 N

F_netto = m*a
F_netto = 81 * 3,1 = 251,1 N
F_netto = F_z,II - F_w,rol
251,1 = 270 - Fw,rol
F_w,rol = 2 *10¹ N

Slide 27 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 4

horizontale weg

m = 81 kg

F_w = 25 N
Fspier = ? (in de eerste 2 seconden)

Slide 28 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 5

Vanaf t= 5,0 s is haar snelheid constant.

Leg uit waarom haar snelheid constant wordt.

Slide 29 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 7

m = 75 kg --> Fz = 735,75 N

hoek a = 45⁰
hoek helling = 20⁰

v = constant --> Fnetto = 0 N

Fstang = ?

Slide 30 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Opgave 8

m = 160 g

gegevens versnellen:
t = 0,25 s
0 m/s --> 32 m/s
F_stick = 32 N

gegevens na het loskomen:

v_begin = 32 m/s
Fnetto = Fw = 11,5 N

Slide 31 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

1 eV = 1,602 * 10⁻¹⁹ J
35 keV = 35*10³ eV
35*10³ * 1,602*10⁻¹⁹ = 5,607 * 10⁻¹⁵ J
E = 5,6 * 10⁻¹⁵ J

Opgave 16a

Ef = 35 keV

= ... J

Slide 32 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Ef = h * f
5,6 * 10⁻¹⁵ = 6,626 * 10⁻³⁴ * f

Opgave 16b

Ef = 35 keV

= 5,6 * 10⁻¹⁵ J

f = ... Hz

Slide 33 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Ef = h * f
5,6 * 10⁻¹⁵ = 6,626 * 10⁻³⁴ * f

Opgave 16b

Ef = 35 keV

= 5,6 * 10⁻¹⁵ J

f = ... Hz

f = \frac{​ 5 , 6 0 7 \cdot 1 0 ^{​ - 15 ​ ​} ​ ​}{​ 6 , 6 2 6 \cdot 1 0 ^{​ - 34 ​ ​} ​} = 8, 5 \cdot 10^{​ 18 ​ ​} H z

Slide 34 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 35 - Vidéo

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 36 - Vidéo

Cet élément n'a pas d'instructions

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