Natuurkunde H7

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

H7 natuurkunde

De SO gaat over een deel van H7.

Je kan ter voorbereiding nog eens door deze LessonUp bladeren. Maak ook de oefentoets (zie magister) serieus en kijk hem na

H7

- Deel 1: Soorten elektromagnetische straling

- Deel 2: formule voor golflengte

- Deel 3: Eigenschappen alfa-, bèta en gammastraling 

- Deel 4: Vervalvergelijkingen

Deel 1

Soorten elektromagnetische straling

Kleine frequentie

Grote golflengte

Kleine energie

Grote frequentie

Kleine golflengte

Grote energie

Zet het spectrum op de juiste volgorde

Infrarood-straling

Radiogolven

Zichtbaar licht

Röntgenstraling

Gamma-straling

Ultraviolet-straling

Wat is de snelheid van elektromagnetische golven zoals radiosignalen?

1. 3,0*10^8 m/s
2. 343 m/s
3. oneindig groot
4. hangt af van de temperatuur

Welk soort straling heeft een golflengte tussen 10 nm en 0,01 nm

1. Zichtbaar licht
2. radiogolven
3. röntgenstraling
4. gammastraling

Welk soort elektromagnetische straling beweegt ongehinderd dwars door een muur heen?

1. Zichtbaar licht
2. Gammastraling
3. UV-straling

Welke 3 dingen kunnen er gebeuren wanneer straling op een voorwerp valt?

Als infraroodstraling op jouw huid valt treedt er ..... op

1. transmissie
2. doorlating
3. reflectie
4. absorbtie

Deel 2

Formule golflengte

Formule

λ=​f​​c​​

Grootheid: Golflengte

Eenheid: meter [m]

Grootheid: Lichtsnelheid

Eenheid: meter per seconde [m/s]

Dit is ALTIJD 300.000.000 m/s

Grootheid: Frequentie

Eenheid: Hertz [Hz]

Voorbeeldvraag

a. Bepaal de golflengte

b. Wat voor soort straling is dit?

c. Wat is de frequentie van deze golf?

*probeer deze vraag eerst zelf op te lossen, de uitwerking staat op de volgende slide*

Uitwerking A

a. Bepaal de golflengte

De golflengte is de lengte van de golf, je gaat dus kijken naar de afbeelding. Je ziet in de afbeelding dat het begin en het einde van de golf (van top tot top of van dal tot dal, maakt niet uit)

Je ziet dat de golf 3,5 hokje lang is, dat betekent dat de golf 3,5 x 2meter = 7 meter lang is.

λ=7m

Uitwerking B

b. Wat voor soort straling is dit?

Je kijkt naar figuur 3 (blz. 281) in jouw boek.  De bovenste rij getallen is de golflengte, je ziet dat een golflengte van 7 meter radiogolven zijn.

*Die getallen van figuur 3 hoef je niet uit jouw hoofd te leren, als dit een toetsvraag was zou je dit figuurtje erbij krijgen*

λ=7m

Uitwerking C

c. Wat is de frequentie van deze golf?

gegeven                                               gevraagd

                                                                   f = ?? Hz

                                m/s

                        

oplossing

λ=7m

c=3,0⋅10​8​​

λ=​f​​c​​⇝f=​λ​​c​​

f=​λ​​c​​

f=​7​​3,0⋅10​8​​​​=42857Hz

Dit is een vaste waarde, dus c heeft ALTIJD deze waarde

Een laser geeft licht met een golflengte van 700 nm. Bereken de frequentie van het licht (geef je berekening)

FM-golven hebben een frequentie van rond de 100 MHz. Bereken de golflengte van deze radiogolven. Geef een uitgebreide berekening

Deel 3

Eigenschappen alfa-, bèta en gammastraling

Alfa-straling

Bèta-straling

Gammastraling

Even een overzichtje

Minst doordringend vermogen (dracht)

(komt door de minste stoffen heen)

Minst ioniserend vermogen

(minst schadelijk als het iets bereikt)

Meest ioniserend vermogen

(meest schadelijk als het iets bereikt)

Meest doordringend vermogen (dracht)

(komt door de meeste stoffen heen)

Het doordringend vermogen verschilt per soort straling.

In welke regel staat de straling in de goede volgorde van een groot naar een klein doordringend vermogen?

1. bèta-gamma-alfa
2. alfa-bèta-gamma
3. gamma-bèta-alfa
4. gamma-alfa-bèta

Welke straling heeft het grootst ioniserend vermogen.

1. Alfa
2. Beta
3. Gamma
4. Delta

Schrijf in eigen woorden waarom:
een alfa-straler niet gevaarlijk is als je hem in een envelopje in jouw binnenzak stop maar wel gevaarlijk is als je hem op eet.

Welke straling word gestopt door papier?

1. Bètastraling
2. Gammastraling
3. Alfastraling
4. Epsilonstraling

Deel 4

Vervalvergelijkingen alfa-, bèta en gammastraling

Herhaling - scheikunde

A= Aantal kerndeeltjes (protonen+neutronen)

Z=atoomnummer, aantal protonen (bepaalt naam atoom)

X= De naam van het atoom

Alfa straling

notatie Alfa straling

Bij alfa-straling splitst een atoom in een heliumkern en een ander atoom.

Een heliumkern heeft 2 protonen en 2 neutronen, de notatie daarvan is:

vervalvergelijking Alfa straling

92 protonen

146 neutronen

Uranium

Thorium

90 protonen

144 neutronen

Helium-kern

2 protonen

2 neutronen

!Het aantal protonen en neutronen zijn gelijk aan beide zijden!

92 protonen                            =                           90 protonen           +             2 protonen

146 neutronen                         =                         144 neutronen         +           2 neutronen

Oefenvraag Alfa-vervalvergelijking

Bismut (     Bi) vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

213

83

Uitwerking

Bismut               vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het alfaverval dat onstaat         is. Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen van elkaar aftrekken (213-4) en (83-2) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 81, Titanium hoort.

​83​213​​Bi⟶​?​?​​?+​2​4​​He

​83​213​​Bi⟶​81​209​​?+​2​4​​He

​83​213​​Bi⟶​81​209​​Ti+​2​4​​He

bèta straling

notatie bèta-straling

Bij bèta-straling splitst 1 van de neutronen in een kern zich in een proton en een elektron. De notatie van dit afgesplitste elektron is:

vervalvergelijking bèta straling

42 protonen

57 neutronen

Molybdeen

Techneticum

43 protonen

56 neutronen

Elektron

1 neutron verandert in een proton en in een elektron

​42​99​​Mo⟶

​43​99​​Tc+​−1​0​​e

Oefenvraag Bèta-vervalvergelijking

Er is bèta-verval, hierbij onstaat stikstof (   N ). Uit welk atoom is dit onstaan?

14

7

Uitwerking

Bismut               vervalt, hierbij onstaat alfastraling. Schrijf de vervalvergelijking op.

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het bètaverval is dat onstaat         is. Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen bij elkaar optellen (14+0=14) en (7+-1=6) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 6, koolstof (C)hoort.

​?​?​​?⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

Uitwerking

Er is bèta-verval, hierbij onstaat stikstof       . Uit welke kern is dit onstaan?

​6​14​​?⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

​6​14​​C⟶​7​14​​N+​−1​0​​e

Ofwel, het atoom waaruit het onstaan is koolstof (         )

​6​14​​C

Gamma-straling

Gamma-straling is geen deeltjes-straling. Dit betekent de atoomkern niet verandert/opspiltst. Er is hierom is het een beetje onzinnig om een vervalvergelijking op te stellen. Die zou er dan zo uitzien (het atoom blijft hetzelfde)

​28​60​​Ni−>​28​60​​Ni+γ

Je hebt bij deze vragen de atoomnummers met de namen nodig. 

Het staat niet in je boek. Hiernaast zie je een overzicht -->

Klik hier om hem uit te printen

Zilver heeft:

1. 47 neutronen 61 protonen 47 elektronen
2. 61 neutronen 47 protonen 47 elektronen
3. 107 neutronen 61 protonen 47 elektronen
4. 108 neutronen 47 protonen 47 elektronen

Bij welke vorm van radioactief verval veranderen het massagetal en het atoomnummer allebei niet?

1. alfa-straling
2. bèta-straling
3. gamma-straling

Bekijk de vervalvergelijking.
Vul de ontbrekende getallen in

Om welke soort straling gaat het bij dit verval?

1. alpha straling
2. beta straling
3. gamma straling

Jood-131 zendt bèta-straling uit.
Geef de vervalvergelijking van Jood-131.

Uitwerking

Jood-131 zendt bèta-straling uit. Geef de vervalvergelijking van Jood-131. 

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het bètaverval dat onstaat         is.  Ook weet je dat het atoomnummer van jood 53 is.

Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen van elkaar aftrekken (131-0) en (53--1=54) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat er bij atoomnummer 54, Xenon hoort.

​53​131​​I⟶​?​?​​?+​−1​0​​e

​−1​0​​e

​53​131​​I⟶​54​131​​?+​−1​0​​e

​53​131​​I⟶​54​131​​Xe+​−1​0​​e

Een onbekende radio-actieve kern vervalt onder uitzending van alfastraling tot At-215. Laat met behulp van een vervalvergelijking zien wat de oorspronkelijke kern was.

Uitwerking

Je weet al een deel van de vervalvergelijking, je weet dat het alfaverval dat onstaat         is.  Ook weet je dat het atoomnummer van astaat (At) 85 is.

Hierom weet je het volgende:

Nu kan je de getallen bij elkaar optellen (214+4) en (85+2) en kan je een stap verder

Dan kan je opzoeken (periodiek systeem) dat bij atoomnummer 87,  Francium hoort.

​?​?​​?⟶​85​215​​At+​2​4​​He

​2​4​​He

Een onbekende radio-actieve kern vervalt onder uitzending van alfastraling tot At-215. Laat met behulp van een vervalvergelijking zien wat de oorspronkelijke kern was.

​87​219​​?⟶​85​215​​At+​2​4​​He

​87​219​​Fr⟶​85​215​​At+​2​4​​He

Nikkel-63 veranderd door radioactief verval in koper-63. Welk soort verval is dit?

1. alfa-straling
2. bètastraling
3. gamma-straling

H7 natuurkunde

De SO gaat over een deel van H7.

Je kan ter voorbereiding nog eens door deze LessonUp bladeren. Maak ook de oefentoets (zie magister) serieus en kijk hem na