•Spectra en fotonenSpectra en fotonen

1.1. Buiging en interferentieBuiging en interferentie

2.2. TralieTralie

3.3. Emissiespectra.Emissiespectra.

4.4. Emissie en absorptiespectra.Emissie en absorptiespectra.

5.5. FotonenFotonen

• Buiging en interferentie in waterBuiging en interferentie in water

maximummaximumminimumminimum

laser-laser-

bundelbundel

twee twee openingenopeningen

buiging buiging achter elke achter elke

openingopening interferentieinterferentiepatroon op patroon op

schermscherm

•Buiging en interferentie bij licht (Young)Buiging en interferentie bij licht (Young)

laser-laser-

bundelbundel

1000 1000 openingen/mmopeningen/mm

buiging buiging achter elk achter elk

van de van de 1000 1000

openingenopeningen

interferentieinterferentiepatroon op patroon op

schermscherm

•Het tralieHet tralie 1000 golven, 1000 golven, uit elke spleet uit elke spleet

éénéén

3322

3322

0011

11

nn

•Het tralieHet tralie

3322

3322

0011

11

nn

sinsin = n = n/d n = /d n = 0, 1, 20, 1, 2... Tabel ... Tabel 3535

yy

xx

tantan = = y/xy/x

d: tralieconstante (m)d: tralieconstante (m)

•Het tralieHet tralie

sinsin = n = n/d Tabel 35/d Tabel 35

DusDus roodrood

>>

roodrood > > violetviolet Tabel 19 Tabel 19

TT11

22

33

00

violetviolet

Het rode maximum ligt verder weg !Het rode maximum ligt verder weg !

Continu spectrum:Continu spectrum:

•EmissiespectrumEmissiespectrum

licht-licht-

bronbron 11ee orde orde spectrumspectrumTralieTralie

Lijnenspectrum:Lijnenspectrum:

• Atomen dicht opeen (vaste fase)Atomen dicht opeen (vaste fase)

• Atomen ver van elkaar (Atomen ver van elkaar (atomairatomair gas) gas)

3. 3. bandenbandenspectrum:spectrum:

1. 1. continucontinu spectrum: spectrum: 2. 2. lijnenlijnenspectrum:spectrum:

•Soorten spectraSoorten spectra

33

11

22

Atomen dicht opeen.Atomen dicht opeen.Atomen ver uiteen.Atomen ver uiteen.Tussenvorm.Tussenvorm.

Lijnen emissiespectrum ijzeratomen (Fe)Lijnen emissiespectrum ijzeratomen (Fe)

Lijnen emissiespectrum stikstofatomen (N)Lijnen emissiespectrum stikstofatomen (N)

•Absorptiespectrum van een gasAbsorptiespectrum van een gas

•Emissiespectrum van lichtgevend gasEmissiespectrum van lichtgevend gas

licht-licht-

bronbronTralieTralie

Alle Alle ’s’sGasGas

heet heet gasgas 11ee orde orde

spectrumspectrumTralieTralie

11

•Vergelijking emissie en absorptieVergelijking emissie en absorptie spectrum spectrum

1. 1. EmissieEmissiespectrum Na (gasfase):spectrum Na (gasfase):

2. 2. AbsorptieAbsorptiespectrum Na (gasfase):spectrum Na (gasfase):

Er zijn veel meer absorptielijnen dan er Er zijn veel meer absorptielijnen dan er zijn weergegeven.zijn weergegeven.

•ZonnespectrumZonnespectrum

•Absorptie-spectrum van de zonAbsorptie-spectrum van de zon

Zon

Zonne-kern geeft continu emissie

spectrum want . . .

Zonne-atmosfeer absorbeert bepaalde

golflengten . . .

Aardse atmosfeer absorbeert bepaalde

golflengten . . .

•Uit absorptielijnen krijg je informatie Uit absorptielijnen krijg je informatie over . . . . .over . . . . .

•Absorptie en emissieAbsorptie en emissie

Absorptie van een foton met een

geschikte golflengte (energie)

emissie-emissie-

Aangeslagen atoom

Emissie van een foton met dezelfde

golflengte (energie)

•Absorptie-Absorptie- = =

c c

v/v/ of f = of f = c/c/(T35)(T35)

•De snelheid van een foton =De snelheid van een foton =

• De frequentie De frequentie f =f =

• FotonenFotonen

• De energie van een foton De energie van een foton EEff = = h.f h.f (T35)(T35)

c =c = lichtsnelheid = 3,0.10lichtsnelheid = 3,0.1088 m/s m/s (T7)(T7)

• 1 eV =1 eV = 1,6.101,6.10-19-19 J J (T6)(T6)

h =h = constante van Planckconstante van Planck= 6,6.10= 6,6.10-34-34 Js Js (T7)(T7)

• EEff = 3,16.10= 3,16.10-19-19/ 1,60.10/ 1,60.10-19 -19 eV =eV =

• Golflengte rode laser is 628 nm.Golflengte rode laser is 628 nm.

• Voorbeeld.Voorbeeld.

• EEff = h.f = h.f = = h.c/h.c/

Bereken de fotonenergie in eV.Bereken de fotonenergie in eV.

= = 6,63.106,63.10-34-34 . 3,00.10 . 3,00.1088/628.10/628.10-9-9

= 3,157.10= 3,157.10-19-19 J J

1,97 eV1,97 eV

• 1 eV = 1,6.101 eV = 1,6.10-19-19 J J

•Dopplereffect bij lichtDopplereffect bij licht

1. Spectrum stilstaande bron 1. Spectrum stilstaande bron f f

2. De ster nadert. 2. De ster nadert. Blauwverschuiving!Blauwverschuiving!3. De ster verwijdert zich dus f3. De ster verwijdert zich dus fww<f<fbb. .

Roodverschuiving!Roodverschuiving!

11

22

33

• Energieniveau’s bij 100 kg op een trap.Energieniveau’s bij 100 kg op een trap.

EE4422 = = =100 . 9,81 . 15=100 . 9,81 . 15Ez = mghEz = mgh

12 – 5 = 7 kJ12 – 5 = 7 kJ=15 kJ=15 kJ

151514141212

55

00

99EzEzininkJkJ

1515141412

55

00

99hhininmm

12 – 9 = 3 kJ12 – 9 = 3 kJEE4433 = = 9 – 5 = 4 kJ9 – 5 = 4 kJEE3322 = =

65

4

3

2

1

n

EindeEinde