Straling = gevaar ???

Enige

algemeenheden

rond golven…

Wat is een golf ?

Golf : storing die

zich verder zet in

een medium.

Transversale golf

Longitudinale golf

Geluidsgolven

Geluidsgolf =

longitudinale golf.

Propagatie van

gebieden met hoge

dichtheid (hoge

druk) afgewisseld

met gebieden met

lage dichtheid (lage

druk).

Geluidsgolven

Wat is straling ???

Aanbeveling

“Hou het zo

eenvoudig

mogelijk…”

“… maar niet

eenvoudiger

dan dat !”

“Radio-actieve” straling en

EM straling

EM straling

• Radio, IR, UV, …

Straling van radioactieve elementen

•Alfa, bètaG

amm

a

EM golf

Trillende lading veroorzaakt EM golf

Wisselend elektrisch en magnetisch veld

Snelheid c

Model niet geschikt voor eerste graad !

Straling = energievorm

Straling = stroom

“energiepakketjes”

“Zichtbare” en “onzichtbare

straling” : het EM spectrum

Toenemende ENERGIE (E = hf)

Lichtstraal

Beweegt door

medium in rechte

lijn.

Snelheid is constant

in homogeen

medium.

Gaat oneindig door,

tenzij er interactie is

materie.

Stralen en bundels

Intensiteit

Interactie van straling met

materie

• Stemvork analogie : straling wordt geabsorbeerd door materie als frequentie afgestemd is op eigenfrequentie deeltjes.

Interactie straling met

materie (2)

Atomen absorberen fotonen.

Juiste energie : absorptie

Niet de juiste energie : re-emissie

Lichtsnelheid in materie is kleiner dan in vacuum.

Interactie straling met

materie (3)

a) Absorptie

b) Reflectie

c) Breking

d) Verstrooiing

a

b

c

d

Toepassingen van EM

golven

Radiogolven

Microgolven

IR

Zichtbaar licht

UV

X-stralen

Gammastralen

Signaaltransfer via

radiogolven

Draaggolf : standaard

frequentie voor

zender.

Deze golf wordt

“gemoduleerd” met

uit te sturen signaal.

AM, FM en PM

Radiogolven - modulatie

Microgolven - RADAR

RAdio Detection And Ranging.

E.M. golven worden weerkaatst door geleiders.

Met behulp van transit-metingen, fasemodulatie en doppler-effect kan men positie en snelheid bepalen.

Microgolven - Microgolfoven

WiFi

Andere frequentie en veel kleinervermogen dan microgolfoven.

Infra-rood

IR vs lichtversterking

Ultra violet

“de-oxiderende straling”

Grootste bron : zon.

Veelvuldige toepassing : Spectroscopie

Sterilisatie

Fluor- en fosforescentie

...

X-stralen

Hoog-energetische elektronen botsen met metaalplaat en slaan elektronen los uit binnenste schillen (K en L schillen).

Deze openingen worden opgevuld door hoger gelegen elektronen.

Bij overgang komen hoog-energetische EMG’s vrij : X-stralen.

Andere bron : synchrotronstraling.

X-stralen : eigenschappen

Ioniserend, bijgevolg

mogelijke DNA-schade

na blootstelling.

Zacht weefsel is

transparant, botten niet.

Toepassingen in

medische beeldvorming

en radio-therapie.

Gamma-straling

Bron : de-excitatie

van atoomkernen.

Hoog – energetisch

Ioniserend

Is straling nu gevaarlijk ?

Afhankelijk van

• Totale energie

• Intensiteit

• Energie van straal en mate van

absorptie (ioniserend of niet...)

Ioniserend

Radio-activiteit

Wat zie je ?

Een laserpen schijnt horizontaal in een volledig zwarte doos

Teken wat je ziet als je door het gat kijkt.

Licht “zien”

Lichtbronnen en “donkere”

voorwerpen

• Lichtbron genereert zelf licht.

• Donker voorwerp niet.

• In geval van reflectie, kan donker voorwerp toch als bron beschouwd worden.

Beeldvorming

Het zichtbare spectrum

Staafjes en kegeltjes

Kegeltjes en hoofdkleuren

• Drie typen kegeltjes.

• Elk type is sensitief voor ander deel van zichtbaar deel spectrum.

• Mate waarin zij geactiveerd worden bepaalt welke kleur wij zien.

Saturatie

Saturatie

Kleuren zitten in ons

hoofd…

Bloemetjes en bijtjes

Emissie en absorptie

Reflectie

Diffuse en regelmatige

reflectie

Spiegelwet

Spiegeltje spiegeltje

Lichtbreking

Brekingswet

Optisch ijl – optisch dicht

Optisch ijl :

Lichtsnelheid

wijkt weinig af

van lichtsnelheid

in vacuüm.

Optisch dicht :

Lichtsnelheid

wijkt veel af van

lichtsnelheid in

vacuüm.

Breking NAAR normaal TOE

Breking VAN normaal WEG

Principe van Fermat

Licht neemt het pad dat de minste tijd vraagt.

Uitgebreide

stralendiagrammen

Schijnbare diepte

Schijnbare positie sterren

Fata Morgana

Ovale zon

Dichtheidsvariatie atmosfeer zorgt voor beeldvervorming

Totale interne reflectie

Dispersie

Breking is afhankelijk van energie (golflengte) straal

Regenboog

Lenzen

Beeldvorming bij bolle lens

Uitgebreid stralendiagram

Gebruik van uitgebreid stralendiagram vergroot redeneervermogen !

Lenzencombinaties

Basisprincipe : het beeld uit de eerste

wordt het voorwerp in de volgende...

FA

FB

Toepassing : fotografie

Scherpstellen

Het oog

Microscoop

Telescoop