10 Analyse

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Voorkennis

www.wetenschapsschool.nl

Straling is energie in de vorm van golven of deeltjes. Voor dit hoofdstuk hebben we het over straling in de vorm van golven (elektromagnetische straling). 

Het is hierbij belangrijk om op te merken dat alle elektromagnetische golven energie overdragen, maar dat ze geen materie overdragen. De golven dragen energie als straling over en kunnen door een vacuüm reizen met 300 miljoen meter per seconde (m/s)

Voorkennis elektromagnetische straling, golven en trillingen

Elektromagnetische straling is een golf, net zoals een watergolf op het wateroppervlak als men een steentje in een vijver werpt. Rond de plek waar het steentje het water heeft geraakt komen rimpels (golven) die zich steeds meer uitbreiden naar buiten toe.  

Een elektrische golf ontstaat door de aanwezigheid van elektrische lading. Een magnetische golf ontstaat als de elektrische lading de beweegt. Bijvoorbeeld door het aanzetten van een apparaat waarvan de stekker in het stopcontact zit. Dit kennen we als stroom.

Een elektrische golf die in beweging is, veroorzaakt altijd een magnetische golf en omgekeerd (zie slide 3). Door de wisselwerking tussen deze golven ontstaat er elektromagnetische straling ook wel elektromagnetische velden genoemd.

Het woord ‘elektromagnetisch’ komt door het feit dat elektromagnetische straling bestaat uit een elektrische en magnetische trilling door de ruimte. Dit kun je goed in het onderstaande plaatje zien: = elektro-magnetische golf

Het elektrische en magnetische veld staan altijd loodrecht op elkaar (zie vorig plaatje). Op die manier trillen beide velden in golfjes heen en weer, terwijl ze met een bepaalde snelheid vooruit gaan. De straling haalt zijn energie uit dit elektromagnetische veld. De verschillende soorten elektromagnetische straling worden verdeeld op basis van frequentie en golflengte. 

Hoe ziet een golf eruit?

Een hoge golflengte betekent dat de afstand tussen 2 toppen groot is. De toppen liggen ver uit elkaar. Zie ook slide

Een lage golflengte betekent dat de afstand tussen 2  toppen klein is. De toppen liggen dicht bij elkaar.  Zie ook slide 

Waar bestaat een golf uit?

Een trilling = 1 golf is een zich herhalende beweging rond een 

evenwichtsstand (de horizontale stippellijn)

1 trilling = T = 1 golf =  1 top + 1 dal = 1 Hertz 

Frequentie is het aantal trillingen binnen 1 seconde: dus 10 herz betekent

10 golven (= 10 T's = 10 trillingen) per 1 seconde

De grootste uitwijking die tijdens 1 trilling bereikt wordt wordt de amplitude (de uitslag) genoemd.

Hoe hoger de frequentie, dus hoe sneller de trillingen elkaar opvolgen (binnen 1 seconde), hoe lager/kleiner de golflengte (de afstand tussen twee toppen). Bedenk even de evenwichtstand lijn erbij

De verschillende soorten elektromagnetische golven kunnen grafisch worden weergegeven in het elektromagnetisch spectrum. Zie Binas tabel 19B

Licht is EM straling dat zich met een bepaalde golflengte door de ruimte beweegt (met een constante snelheid) . EM straling bestaat uit fotonen (een soort van energie pakketjes). De hoeveelheid energie in een foton is afhankelijk van de golflengte. De golflengte van de straling is omgekeerd evenredig met de energie van de fotonen: lange golf bevat weinig energie of kleine golf bevat veel energie.

Formule van Planck

gebruik je om de energie van een foton te berekenen

Nu de lessen van hoofdstuk 10

10.4

10.5

Leer de begrippen op blz 113