1 / 38

Inleiding

Inleiding. Leegte. GROOT en klein. Leegte. Het volume dat wordt ingenomen door een stuk stof wordt hoofdzakelijk bepaald door de volgende eigenschap van het atoom: A ) elektronenwolk B ) protonen C ) kern D ) anders. Leegte. De massa van een stuk

vince
Download Presentation

Inleiding

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. Inleiding Leegte GROOT en klein

  2. Leegte Het volume dat wordt ingenomen door een stuk stof wordt hoofdzakelijk bepaald door de volgende eigenschap van het atoom: A) elektronenwolk B) protonen C) kern D) anders

  3. Leegte De massa van een stuk stof wordt hoofdzakelijk bepaald door zijn: A) elektronenwolk B) kernen C) anders

  4. Leegte Als atoom voornamelijk lege ruimte zijn waarom zakken we dan niet door de grond heen? Dat is vanwege: A) elektrische krachten B) magnetische krachten C) gravitatiekrachten D) kernkrachten E) atomen zijn niet voornamelijk leeg

  5. Leegte in de ruimte Aarde Maan

  6. Leegte in de ruimte Aarde Maan

  7. Leegte in de ruimte Voor een begrip van afstanden kijken we naar de verhouding van Diameter van de baan Diameter van het centrum ~ 10-tallen voor manen rond planeten ~100-den voor planeten rond de zon • vaste stof • Ruimte tussen atomen:1-5 Å (1-5  10-10 m) • Straal kern: 1.5 -5fm(1.5-5  10-15 m) De verhouding Diameter van de baan Diameter van het centrum ~ 100.000 voor elektronen in een atoom t.o.v. de kern Als de kern een voetbal was Zouden de elektronen 10-tallen km’s ver weg zijn

  8. Intermezzo m proton = 0.000000000000000000000000001674 8 kg m elektron=0.000000000000000000000000000000 9 kg

  9. Leegte Koolstof 6C Zuurstof 8O Aluminium 13Al IJzer 26Fe Koper 29Cu Lood 82Pb Maar wat gebeurt er met een enkel, hoog-energetisch, geladen deeltje? Om dat te kunnen beantwoorden gaan we eens kijken naar botsingen en de invloed van lading hierop

  10. Botsen trefkans impuls botsen

  11. trefkans Een massieve plaat lood vormt een fysisch doelwit voor een subatomair projectiel. Hoe groot is zo’n doel? En hoeveel lege ruimte komt het deeltje tegen? 82Pb207 d deeltjesdichtheid,n: Aantal individuele atomen (of verstrooiende centra!) per eenheid van volume n= rNA / A met: NA = Getal van Avogadro A = molmassa (g/mol) r = dichtheid (g/cc) n= (11.3 g/cc)(6.021023/mol)/(207.2 g/mol) = 3.28  1022/cm3

  12. trefkans 82Pb207 d A Bij een tamelijk dunne laag is de trefkans: n(Volume)  (atomaire doorsnede) = n(oppervlakte A  d)(pr2) 5  10-15m Als deel van het totale oppervlak van het doel: = n(d)p(5  10-15m)2

  13. trefkans 82Pb207 d Bij een tamelijk dunne laag n(d)p(5  10-15m)2 Bij een plaat lood van 1 mm: 0.00257 1 cm : 0.0257

  14. trefkans In feite “ziet”een projectiel nd kernen per cm² maar Znd elektronen per cm²!

  15. Botsingen

  16. Botsingen

  17. Botsingen Een licht deeltje met ladingq1treft (gaat erlangs, zonder te botsen) een zwaar deeltje met ladingq2dat stilstaat. b q2 b “botsing” parameter q1

  18. Botsingen Een licht deeltje met ladingq1treft (gaat erlangs, zonder te botsen) een zwaar deeltje met ladingq2dat stilstaat. b q2 b “botsing” parameter q1

  19. Botsingen Een licht deeltje met ladingq1treft (gaat erlangs, zonder te botsen) een zwaar deeltje met ladingq2dat stilstaat. b q2 b “botsing” parameter q1

  20. Botsingen Een licht deeltje met ladingq1treft (gaat erlangs, zonder te botsen) een zwaar deeltje met ladingq2dat stilstaat, en volgt een HYPERBOLISCHE BAAN. b F' q2 F b “botsing” parameter q1

  21. Botsingen Een licht deeltje met ladingq1treft (gaat erlangs, zonder te botsen) een zwaar deeltje met ladingq2dat stilstaat, en volgt een HYPERBOLISCHE BAAN. F' b q2 F Bij een aantrekkende “centrale” kracht staat de zware lading in het brandpunt van de baan. Zoals ook het geval is bij de zon als er een komeet langs komt scheren (vallend vanuit de verre ruimte en er weer naar terugkerend). q1

  22. Botsingen Verzwakken van de voorwaarde over “licht” en “zwaar” betekent simpelweg dat BEIDE zullen bewegen als reactie op de krachten tussen hen. q2 ‘terugslag’ q1

  23. Even terug: botsingen een projectiel met beginsnelheid v0wordt verstrooid door het doel (zoals getoond) en heeft een eindsnelheid vf. mvf mv0 De richting waarin het doel gaat door de terugslag wordt het best weergegeven door: B C A T D E G F

  24. Botsingen een projectiel met beginsnelheid v0wordt verstrooid door het doel (zoals getoond) en heeft een eindsnelheid vf. mvf mv0 De som van de beide impulsen (het verstrooide projectiel en het terug- geslagen doel) moet hetzelfde zijn als De beginimpuls van het projectiel! F

  25. Botsingen Verzwakken van de voorwaarde over “licht” en “zwaar” betekent simpelweg dat BEIDE zullen bewegen als reactie op de krachten tussen hen. q1 q2 ‘terugslag’ q1 Impuls!

  26. Botsingen mvf  mv0 mvf mv0

  27. Botsingen mvf  mv0 ( ) eind-impuls van het doel mvf (mv) = - mv0

  28. Botsingen   b q2 Grotere afbuiging? als m toeneemt q1,q2 v0 b kleiner groter q1 Veel kleiner kleiner

  29. Als de verstrooiing (  ) klein is • dan is: • De botsingsparameterb • en/of • De snelheid vanhet projectielv0 • Groot, en • vf  vo mvf p  /2  /2 mv0 Ter herinnering: sin a = B/C C B  A Dus :

  30. mvf of  /2 p  /2 mv0 Samen met:

  31. Als de verstrooiing (  ) klein is dan is: • De botsingsparameter (b ) en/of • De snelheid van het projectiel(v0)groot, • en isvf  vo. Dus: Hieruit blijkt dat heel snelle deeltjes veel minder last hebben van alle ladingen die ze tegenkomen dan langzamere deeltjes!

  32. Energie-overdrachtbij botsingen

  33. Hoe zit het met de ENERGIE die VERLOREN gaat tijdens de botsing? • Na de terugslag heeft het doel kinetische energie • Een deel van de energie van het projectiel • is overgedragen. • Als het doel zwaar is, dan is • de terugslag klein • het energieverlies verwaarloosbaar Voor de kinetische energie geldt: Uk = ½mv2 = (mv)2/(2m) = (p)2/(2m)

  34. energie De overgedragen kinetische energie (de verloren energie aan het doel tijdens de botsing) : DUk = (Dp2 )/(2mdoel)

  35. energie Botsingen met kernen: mdoel 2Zmproton Botsingen met elektronen: mdoel melektronq1 = 1e Dit komt Z keer vaker voor!

  36. energie Het energieverlies ten gevolge van botsingen met elektronen is GROTER dan het verlies ten gevolge van botsingen met kernen met een factor:

  37. energie Het resultaat van deze benadering: Laat zien dat waarom ioniseren a-deeltjes ‘meer” dan b-deeltjes?

  38. energie verlies snelheid

More Related