Landstede Groep

Quantummechanica ja ja

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.
1 / 34
volgende
Slide 1: Tekstslide
NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

In deze les zitten 34 slides, met tekstslides.

Onderdelen in deze les

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Atoom model van Bohr

Slide 6 - Tekstslide

1e aangeslagen toestand

Slide 7 - Tekstslide

Alleen bepaalde frequenties licht

Slide 8 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Energie niveau's:   vb   gondtoestand E1
eerste aangeslagen toestand E2
tweede aangeslagen toestand Em
derde aangeslagen toestand En

Slide 10 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Elk atoom heeft een specifieke kleur

Slide 12 - Tekstslide

neon

Slide 13 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

formules
Ef = Em - En
En = -13,6 / n2 dus


Ef = -13,6 / 42  -   -13,6/ 12

Slide 17 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

huiswerk
Bepaal de C van slide 9 voor het waterstofatoom.
foto inleveren

leer 12.1 maak 1 t/m 7 en 8b

Slide 21 - Tekstslide

Golfkarakter van licht

Slide 22 - Tekstslide

Foto elektrisch effect

Slide 23 - Tekstslide

https://www.youtube.com/watch?v=rqXbpVOcnk4
Efon=Euit + Ek

Slide 24 - Tekstslide

Efot=Euit + Ek

dE=q * U

Slide 25 - Tekstslide

Quantum model van het waterstofatoom 
En=n213,6

Slide 26 - Tekstslide

Slide 27 - Tekstslide

Slide 28 - Tekstslide

onbepaaldheidsrelatie van heisenberg

Slide 29 - Tekstslide

Slide 30 - Tekstslide

Opgesloten deeltjes
Overgang (energiesprong) van En naar Em 
ΔE = Em - En
n = energie niveau
m = massa elektron
L = breedte doos
En=n28mL2h2

Slide 31 - Tekstslide

De vier laagste quatum toestanden bij een deeltje in een doosje. Blz. 130/131

Slide 32 - Tekstslide

https://www.youtube.com/watch?v=pse7-KgkZ00

Slide 33 - Tekstslide

Tunneling
https://www.youtube.com/watch?v=bH8GuJx_nJs

https://www.youtube.com/watch?v=rYDzF4pVO0g


Slide 34 - Tekstslide