Bevestiging golfkarakter van licht

1. Bevestiging golfkarakter van licht Erverschijnenlichte en donkerestrepen op het scherm.De afstandtussen de strepenhangtaf van 1) de frequentie/kleurvan het licht, 2) de afstandtussen de spleten3) de afstand van scherm tot spleten.

2. Licht en spectra “Wit licht”,bv. van eengloeiendmateriaal,wordt door eenglazenprismaopgesplitst in eencontinuspectrum van verschillendekleuren Licht van elementen, zoalswaterstof, bestaatuiteenlijnenspectrum (discreet)

3. Atoombouw en spectra • Eenplanetairsysteemkanstabielzijn door evenwichttussenaantrekking door bv. zon en beweging van de planeten • Ditzouvooreenatoomookmoetengelden • Behalve:Eenversneld electron zou EM stralingmoetenuitzenden, daardoorsnelheidverliezen, en uiteindelijk op de kern terechtkomen! • Bovendien:Waaromalleen maar stralingmet bepaaldefrequenties (lijnenspectrum)? Een atoom bestaat uit een positief geladen kern met negatieve electronen die om de kern draaien (planeetmodel uit eind 19e eeuw)

4. E3 E2 E1 Atoommodel van Bohr 1913 • Electronen draaien in cirkels rond kern • Er is maar een beperkt aantal cirkels mogelijk (n = 1, 2, …) • De energie van een electron in baan n is vast (En). Een cirkel is een vaste energietoestand • Een electron kan van één baan naar een andere springen (bv. van 3 naar 2); een quantumsprong • De energiewinst wordt uitgestraald als licht met een vaste frequentie f, die volgt uit

6. Bohrmodel en lijnenspectra Model van Bohr verklaart lijnenspectrum Lijnenspectrum is gevolg van kwantisering van energietoestanden

7. Spectrale kleur Frequentie in THz Golflengte in vacuüm in nm Rood 400 – 470 750 – 640 Oranje 470 – … 640 – 600 Geel … – 540 600 – 555 Groen 540 – 620 555 – … Blauw 620 – 700 … – 430 Violet 700 – 790 430 – 380 Kleuren

8. Kleuren

9. Licht = energie • Efoton = h . f • Wet van behoud van energie • Licht elektriciteit, chemische energie • Energie licht • lichtbron • Lichtbron = toestel/voorwerp dat energie omzet naar zichtbaar licht

10. Fluorescentie - Fosforescentie • Fluorescerende stoffen worden bestraald en stralen onmiddellijk zichtbaar licht uit. • Fosforescerende stoffen worden bestraald en stralen ook als de bestraling opgehouden is nog zichtbaar licht uit.

11. Fluorescentie - Fosforescentie

12. Fluorescerende inkt • Rode inkt Rode fluorescerende inkt

13. TL lampen

14. Specttraallampen: Natrium

15. Kalium

16. Kwik

17. Thallium

18. Zink

19. Neon

20. Cadmium

22. 2 1 3 Dopplereffect 1. Spectrum stilstaandebron f 2. De sternadert. Blauwverschuiving! 3. De sterverwijdertzichdusfw<fb. Roodverschuiving!

23. Aangeslagen atoom Absorptie en emissie Absorptie van een foton met een geschikte golflengte (energie) Emissie van een foton met dezelfde golflengte (energie) emissie-l • Absorptie-l =

24. Fotonen c c = lichtsnelheid = 3,0.108 m/s (T7) De snelheid van eenfoton = • De energie van een foton Ef = h.f (T35) h = constante van Planck = 6,6.10-34 Js (T7) • 1 eV = 1,6.10-19 J (T6) • De frequentie f = v/l of f = c/l (T35)

25. Voorbeeld. Bereken de fotonenergie in eV. Golflengte rode laser is 628 nm. • Ef = h.f = h.c/l = 6,63.10-34 . 3,00.108/628.10-9 = 3,157.10-19 J • 1 eV = 1,6.10-19 J • Ef= 3,16.10-19/ 1,60.10-19 eV = 1,97 eV