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=n2−13,6
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=n28mL2⋅h2
Slide 31 - Tekstslide
De vier laagste quatum toestanden bij een deeltje in een doosje. Blz. 130/131
