1 / 49

Keerpunten

Keerpunten. I. Het Atoom Model II. Sub-Atomaire Deeltjes! III. Terug naar de Oorsprong?. F. Linde/NIKHEF & UvA Tel. 020-5925134 Email: f.linde@nikhef.nl. Keerpunten UvA breed 2003/2004. I. Atoom Model. Franklin (1706-1790). Elektriciteit. metaalfolie. kurk. metaal draadje.

makan
Download Presentation

Keerpunten

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Keerpunten I. Het Atoom Model II. Sub-Atomaire Deeltjes! III. Terug naar de Oorsprong? F. Linde/NIKHEF & UvA Tel. 020-5925134 Email: f.linde@nikhef.nl Keerpunten UvA breed 2003/2004

  2. I.Atoom Model

  3. Franklin (1706-1790) Elektriciteit

  4. metaalfolie kurk metaal draadje metaalfolie Elektroscoop

  5. Afstoting tussen ladingen met hetzelfde teken (++/ ) Aantrekking tussen ladingen met tegengesteld teken (+) +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +   0 Barnsteen + en  ladingen in balans netto + en  ladingsscheiding +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  +  + +  +  + + +  +  + +  +  +  + +  + +  + +  +  +  + +  + + +  +  +  + +  + + 0 Coulomb (1736-1806) Wol Elektriciteit

  6. Elektriciteit: (on)balans+ en  ladingen F q + + +  kracht F  veld E   potentiaal V http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/EField/EField.html

  7. Demonstratie: Elektrische veldlijnen

  8. Bliksem: 30,000 A Waterkoker: 10 A Computer: 1 A Gloeilamp: 0.25 A Levensgevaarlijk: 0.1  0.2 A Sidderaal: 0.07 A Zenuwpuls: 108 A 1 A  1 C/s (ladingstransport) De Ampère (A) Eenheid elektrische stroomsterkte De Coulomb (C) Eenheid elektrische lading

  9. Elektrische stroom Elektriciteit fabriek Fiets dynamo Batterij

  10. Discussie vraag • Als je een lichtschakelaar omzet gaat het licht direct aan. • Hoe snel bewegen ladingsdragers van stopcontact  lamp? • met de lichtsnelheid (300,000,000 m/s; komt zo) • ze bewegen helemaal niet • met een slakkegangetje (zo rond de 1 meter/uur)

  11. Magnetisme

  12. I I tegengestelde richting: afstoting zelfde richting: aantrekking N Z N Z N Z N Z N Z N Z N Z Ampère (1775-1836) N Z N Z N Z N Z N Z N Z N Z N Z Magnetisme

  13. Demonstratie: Magnetische veldlijnen

  14. N Z Discussie vraag • Welke elektrische configuratie geeft een elektrisch veld dat • het meest lijkt op het magnetisch veld van een magneet? • twee dichtbij elkaar geplaatste gelijke ladingen • een enkele positieve (of negatieve) lading • zo’n elektrische ladingsconfiguratie bestaat niet • twee dichtbij elkaar geplaatste tegengestelde ladingen

  15. Elektro-Magnetisme

  16. Induktie tijdsafhankelijk magnetisch veld:  elektrische stroom Faraday (1791-1867) tijdsafhankelijke elektrische stroom:  elektromotor

  17. Genesis I:3 En God zeide: “Er zij licht; en er was licht.” Maxwell (1873) Maxwell (1831-1909) Geïntegreerde theorische beschrijving Elektriciteit en Magnetisme voorspelt bestaan elektro-magnetische golven. Licht is een elektro-magnetische golf

  18. f=v [m] [1/s] [m/s]  golflengte  [m] f frekwentie f [1/s] v snelheid V=299792458 m/s  c (exact; definitie v/d meter!) Golf eigenschappen

  19. 1793 1879 1947 1975 Batterij Gloeilamp Transistor Personnal Computer 1954 1901 1946 1896 laser -straling radio magnetron Golflengte (in meters) 10+2 1 102 104 106 108 1010 mobiel radar zichtbaar licht Röntgen 1895 1947-1975 1935 Spin-off

  20. Faraday when asked about the use of electricity: “I do not know, but I am sure it will be taxable …………… eventually!” Faraday (1791-1867)

  21. Periodiek Systeem

  22. Heel lang geleden … Empedocles Plato Aristoteles Leucippus Democritus

  23. Lood Goud 0 100 200 300 400 800 500 700 900 600 1900 1600 1700 1800 2000 1300 1400 1500 1200 1000 1100 Alchemie

  24. muizen en kaarsen “verpesten” lucht Priestley lucht? 1754-1826 groene planten “verfrissen” lucht Lucht geen elementaire bouwsteen!

  25. Wet van behoud van massa In chemische reacties blijft de hoeveelheid massa constant Lavoisier vuur? 1743-1794 flogiston = vuurstof Flogiston geen elementaire bouwsteen!

  26. Geheeltallige verhoudingen In chemische reacties tussen gassen verhouden gasvolumes zich als gehele getallen Gay-Lussac water? 1778-1850 Water geen elementaire bouwsteen!

  27. massa’s t.o.v. waterstof (1) Dalton Atomen (1803) - Alle materie bestaat uit atomen - Atomen kunnen niet gemaakt/vernietigd worden - Ieder element kent een eigen type atoom - Alle atomen van een element zijn identiek - Chemische reacties herschikken atoombindingen 1766-1844 H i.p.v. H2 O i.p.v. O2 N i.p.v. N2

  28. 2 +  2 1 Mol = 22.4 liter +  2 +  2 + 2  2 +  C Molekulen/volume eenheid Gelijke gasvolumes hebben evenveel molekulen Avogadro 1776-1865 di-atomaire molekulen! H2; H1 N2; N7 O2; O8

  29. 2H++2eH2 CuCu2++2e 500 km dikke laag coca-cola blikjes! # molekulen/gram (Mol) materiaal Voorbeeld: 0.36 gram koper verdwenen ½ uur, 0.6 Ampère  1083 Coulomb  1083/(21.61019)  3.41021 Cu atomen/0.36 g e  1.61019 C i.p.v. #/g quote men #/Mol; 1 Mol = 63.5 g koper NA = 6.0221420  1023/Mol

  30. Nodig: volume v/d aardatmosfeer: 4(6400)2100 km3  5.21022 liter Dus: (NA5/22.4) molekulen   5 liter  10 molekulen 5.21022 liter Discussie vragen (1 Mol  22.4 liter) • Ceasar’s laatste ademstoot bevatte 5 liter lucht (d.w.z. • NA5/22.4 molekulen). Hoeveel van de door Ceasar’s • laatst uitgeblazen molekulen denk je dat jij gemiddeld • bij iedere inademing (weer 5 liter) naar binnen zuigt? • tussen de 0.001 en 1000 • veel minder dan 0.001 • veel meer dan 1000

  31. Mendeleev voorspelde eigenschappen nog te ontdekken elementen! Mendeleev 1834-1907

  32. Het Periodiek Systeem Het Periodiek Systeem nummering: kernlading nummering: kernlading Edelgassen: hadden eerst geen plaats in Mendeleev’s periodiek systeem Chemistry: WebElements Periodic Table

  33. Massa verhoudingen v/d elementen op Aarde Aarde Water Silicium Aluminium Ijzer Calcium Zuurstof Natrium Universum: 73% waterstof 25% helium 2% de rest! Lucht Aarde geen elementaire bouwsteen!

  34. I. Electron microscopie Atomen: realiteit of fictie?

  35. II. Scanning tunnel microscopie Atomen: realiteit of fictie?

  36. III. Brownse beweging Atomen: realiteit of fictie?

  37. Atoom Model

  38. Thomson 1897 e/m = 1.761011 C/kg 1856-1940

  39. Millikan 1900 qe = 1.60217646  1019 C me = 9.1093819  1031 kg 1868-1953

  40. Principe botsingsexperiment Je leert iets door bekende deeltjes te verstrooien aan een onbekend object!

  41. Atoom model volgens Thomson Thomson zag een atoom als homogeen positief geladen smurrie met hier en daar een elektron oftewel een aardbei!

  42. Rutherford 1911 1871-1937

  43. Atoom model volgens Rutherford Rutherford zag tot zijn verbazing sporadisch een onder 180o verstrooid projectiel!

  44. http://www.colorado.edu/physics/2000/applets/iso.html Onstabiel: 14C14N halfwaardetijd: 5730 jaar Koolstof-14 Chadwick 1932 Chemistry: WebElements Periodic Table 1891-1974

  45. 1897 elektron Thomson 1911 kern Rutherford 1911 proton Rutherford 1932 neutron Chadwick De Elementaire Deeltjes (1932): Elektron, Proton & Neutron

More Related