H12 Materiegolven

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H12 Materiegolven

Na deze les kan ik ...

... het dubbelspleet experiment uitleggen m.b.v. de begrippen constructieve en destructie interferentie. 

... uitleggen of het dubbelspleet experiment aantoont dat elektronen zich als golven kunnen gedragen. 

... de Debroglie golflengte van een deeltje berekenen. 

Materiegolven

Materie: Gequantiseerd (Geheel aantal atomen)

EM-straling: Gequantiseerd (Fotonen zijn energiepakketjes)

EM-straling is soms een golf en soms een deeltje.

• Golf: Interferentie, afbuiging
• Deeltje: Foto-elektrisch effect. 

Kan materie zich dan ook gedragen als golf??

Interferentie

Hoe gedragen de watergolven zich bij dit experiment?

Interferentie

Hoe gedragen de watergolven zich bij dit experiment?

Ze interfereren met elkaar.

Twee golven die samen komen kunnen:

• Elkaar versterken: Constructieve interferentie.
• Elkaar afzwakken: Destructieve interferentie.

Interferentie

Hoe gedragen elektronen zich bij dit experiment?

Interferentie

Hoe gedragen elektronen zich bij dit experiment?

Elektronen worden versneld als een geladen deeltje. 

Bij de spleten gedragen de elektronen zich als golf. 

VREEMD???

Golf-deeltjesdualiteit

Dat materie zich als golf en als deeltje kan gedragen noemen we de golf-deeltjesdualiteit. 

Eigenschappen golf

Golflengte heeft invloed op afstand tussen maxima en minima in het interferentiepatroon. 

Grotere golflengte        Grotere afbuiging. 

Eigenschappen golf

Golflengte is ook afhankelijk van snelheid en massa van het deeltje. 

Grotere snelheid       Kleinere golflente

Grotere massa       Kleinere golflengte

Debroglie golflengte

Debroglie golflengte = 

Golflengte van deeltjes die zich als golf gedragen. 

λ=​m⋅v​​h​​

λ: Debroglie golflengte (m)

h: Constante van Planck

m: Massa (kg)

v: Snelheid (m/s)

Wat gebeurt er met de golflengte als de massa toeneemt?

1. Deze wordt kleiner
2. Deze blijft gelijk
3. Deze wordt groter

Een proton beweegt met 0,4c.
Bereken de Debroglie golflengte van dit proton.

Na deze les kan ik ...

... het dubbelspleet experiment uitleggen m.b.v. de begrippen constructieve en destructie interferentie. 

... uitleggen of het dubbelspleet experiment aantoont dat elektronen zich als golven kunnen gedragen. 

... de Debroglie golflengte van een deeltje berekenen. 

Ik heb de doelen behaald

010

Oefenen

Maak opgave 10 en 12.