15..4 Gevangen deeltjes en 15.5 Atoommodellen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Deze les

Planning:

• Start deeltje in doosje model en golffuncties.
• Antwoord op de vraag van vorige week. Waarom mag je niet kijken bij interferentie
• Opdracht FEE

Leerdoelen:

• Golffuncties welke informatie kunnen we daaruit halen?
• Begrijpen van het deeltje in doosje model.

Golffunctie

De amplitude^2 van een golf geeft de kans van mate van aantreffen van een deeltje (elektron, foton, ....)

De amplitude in het kwadraat is een maat voor aantreffen van het deeltje, grote waarde grote kans!. 

Blz. 24 boek vraag 21. Hoe pakken we dat aan? 

Golffunctie:

• Wiskundige beschrijving van 'deeltjes' die golfgedrag vertonen (fotonen, elektronen, protonen,...)
• Volgens onzekerheidsrelatie weet je nooit tegelijkertijd waar deeltjes zich bevinden (plaats) en  hun impuls (snelheid).
•  De golffunctie in het kwadraat zegt iets over de KANS.
• 
  

1

-1

golffunctie=ψ

Waarom waaieren de fotonen uit na een smalle spleet?

Deeltje in doosje model

• Deeltjes worden beschreven door golven.
• Dit gebeurt dus ook in het deeltje in doosje model, dit model beschrijft hoe een quantumdeeltje zich gedraagt.
• Het golfpatroon is dus vergelijkbaar met het snaarinstrument bij muziek.
• Voorwaarde voor golffunctie (en dus kans van aantreffen) is dus dat het deeltje meer kinetische energie heeft dan potentiele energie.

Deeltje in doosje model

• Geldt voor opgesloten deeltjes (elektronen bijvoorbeeld rondom kern)

• Het golfpatroon is dus vergelijkbaar met het snaarinstrument bij muziek.

• 2 energiesoorten zijn belangrijk: kinetische energie en potentiele energie. 
• We gaan van golflengte --> impuls --> kinetische energie
  
• Waarom kan Ek geen 0 zijn ??

Deze les

Planning:

- Vervolg 15.4/15.5

Afleiding formule deeltje in doosje.

Neem over!

golf en waarschijnlijkheid

Energie niveaus

• In de put is de potentiele energie 0.

   

• Dus het deeltje heeft alleen Ek

• Deeltje in doosje formule.

E​n​​=​8⋅m⋅L​2​​​​n​2​​⋅h​2​​​​

Leg uit welke golf de grootste kinetische energie heeft.

Oefening

Beantwoord onderstaande vraag, check vraag c met Binas tabel 21A

n = 2 --> n=  3

3          2

n = 3 --> n=  2

Deeltje in doosje

• Vanuit kinetische energie --> naar energie van deeltje in doos wat dus kinetische energie is.
•  E is evenredig met n^2 en omgekeerd evenredig met L^2 en m.
• Energie niveaus bij deeltje doosje verhouden zich: 1:4:9
• Wat viel je op aan waterstof model?

Wat betekent dit nu.

• Kan de (kinetische) energie volgens Heisenberg 0 zijn?
•  Conclusie kwantummechanisch kan de energie (snelheid) niet 0 zijn de onbepaaldheid in de impuls zou dan immers 0 zijn. 
• De toestand met de kleinst mogelijke energie wordt ook wel de nulpuntsenergie genoemd. 
• Ook bij 0 K staan deeltjes dus niet stil.........

15.5 Atoommodellen

- Bespreken voorbeeld maandag.

- Laatste deel 15.4

- Uitleg 15.5 filmpje.

- Filmpje over quantumdeeltjes.

Deeltje in doosje

• Vanuit kinetische energie --> naar energie van deeltje in doos wat dus kinetische energie is.
•  E is evenredig met n^2 en omgekeerd evenredig met L^2 en m.
• Energie niveaus bij deeltje doosje verhouden zich: 1:4:9
• Wat viel je op aan waterstof model?

Vervolg deeltje doosje.

• Voor waterstof geldt:  

• Kijkend naar deze formule moet je iets vreemds opvallen, als je deze vergelijkt met de formule voor het deeltje in een doosje.

E=​n​2​​​​−13,6​​

Oefening

Beantwoord onderstaande vraag, check vraag c met Binas tabel 21A

n = 2 --> n=  3

3          2

n = 3 --> n=  2