nw i 2 straling
TRANSCRIPT
I 2 Straling
I 2.1 zonne-energie
2.1 zonne-energie
2.1 zonne-energie
I 2.2 Energie in golven
• Golf = zich herhalende beweging.
• Het herhalende deel bevat 1 top en 1 dal.
2.2 Energie in golven
• Een golf wordt gekenmerkt door:
• de golflengte λ, in m.
• de frequentie f, in Hz (= Hertz, 1/s).
• de golfsnelheid v, in m/s.
Merk op: v = λ . f
• de amplitude A (= halve golfhoogte), in m.
• de energie die golven verplaatsen.
• 2 soorten:
mechanische golven en elektromagnetische golven
2.2 Energie in golven
Voorbeelden:
watergolven (zee, tsunami, …)
aardbevingen
geluidsgolven
hebben een middenstof nodig,
vacuüm is ondoordringbaar
veroorzaakt door mechanische trilling
zie I.5
• 2 soorten:
mechanische golven en elektromagnetische golven
2.2 Energie in golven
geen middenstof nodig, vacuüm is doordringbaar!
vervoeren ook energie, ze ZIJN energie: straling
vEMgolven = c = 300 000 km/s.
Voorbeelden:
radio- en TVgolven
microgolven
infraroodgolven
licht
ultravioletstraling
röntgenstraling
gammastraling
2.2 Energie in golven
EM-golfbronnen
EMgolven worden uitgezonden door atomen
° na excitatie en terugvallen van elektronen;
° bij kernreacties;
°…
Warmte toevoegen / energie opnemen = excitatie
= naar een hogere energieschil springen.
Terugval = extra pakketje energie afgeven (foton)
2.2 Energie in golven
Straling is zowel golf als energiepakketje.
De frequentie f van een golf bepaalt
* de energie E (~)
* de golflengte λ (1/~)
2.2 Energie in golven
EM-golfontvangers
Eigenfrequentie = de frequentie waarmee een
voorwerp / molecule spontaan gaat trillen.
Resonantie = golfenergie zeer efficiënt
overnemen omdat de frequentie van de golf
overeenkomt met de eigenfrequentie.
EM-golven = zeer geschikt om energie te
verplaatsen: makkelijk op te wekken, zéér snel en
makkelijk te ontvangen.
I-2.3 Elektromagnetische
golven
2.3 elektromagnetische golven
energiespectrum
lage energiehoge energie
microwave
hoge f, kleine λ lage f, grote λ
2.3 elektromagnetische golven
radio
Radio & TV
AM
(λ = ca. 300 m;
f = ca. 1 MHz)
FM
(λ = ca. 3 m;
f = ca. 100 MHz)
TV (VHF en UHF)
2.3 elektromagnetische golven
radio
Radio & TV
AM
(λ = ca. 300 m;
f = ca. 1 MHz)
FM
(λ = ca. 3 m;
f = ca. 100 MHz)
TV (VHF en UHF)
2.3 elektromagnetische golven
radio
2.3 elektromagnetische golven
radio
Resonantie = meetrillen met een bestaande
trilling of golf met de juiste resonantie-frequentie.
antenne wordt
ingesteld op een
bepaalde
frequentie
signaalontvangst
+ verwerking
2.3 elektromagnetische golven
µ
Microgolven (f = 1 GHz 100 GHz)
GSM: 900 of 1800 MHz
microgolfoven:
fmicrogolf = fwater, resonantie
Resonantie = meetrillen met een
bestaande trilling of golf met de
juiste resonantie-frequentie.
Trillende H2O-moleculen warmte
radar
2.3 elektromagnetische golven
µ
Wie is er geneigd zijn
GSM – gebruik te
veranderen door
deze informatie?
2.3 elektromagnetische golven
IR
Infrarood (f = 1012Hz 1014Hz)
langgolvig IR (far IR,
λ ≈ 1 mm), uitgezonden
door de aarde.
thermisch IR, de
warmtestraling bij
“normale” temperaturen.
kortgolvig IR (near IR,
λ ≈ 1 µm), uitgezonden
door sterren zoals de zon.
2.3 elektromagnetische golven
IR
Infrarood (f = 1012Hz 1014Hz)
warmtestraling,
uitgezonden door elk
voorwerp boven het
absoluut nulpunt.
afstandsbediening
onzichtbaar, tenzij via
een warmtekijker
(thermografie).
2.3 elektromagnetische golven
IR
geïsoleerd niet geïsoleerd
2.3 elektromagnetische golven
IR
Herken je deze gebouwen?
A
B
CD
Fp
doorsch. kleur =
deels doorlaten,
deels absorberen
ondoorsch. kleur =
deels weerkaatsen,
deels absorberen
prisma, regenboog
= “wit” licht, alle
kleuren samen.
2.3 elektromagnetische golven
licht
Licht = zichtbaar
(λ = 720 nm380 nm)
2.3 elektromagnetische golven
licht
2.3 elektromagnetische golven
licht
Welk licht wordt gebruikt voor
de fotosynthese?
2.3 elektromagnetische golven
licht
Vuurwerk maken: hoe kleur je een vlam?
2.3 elektromagnetische golven
UV
Ultraviolet
(λ = 380 nm10 nm; f = 1015Hz 1017Hz)
uitgezonden door de zon,
geabsorbeerd door ozonlaag.
UV-A doet de huid bruinen
UV-B doet de huid verbranden,
95% wordt geabsorbeerd door de
ozonlaag.
UV-C is uiterst gevaarlijk voor
huid en ogen, maar wordt ook
geabsorbeerd door de ozonlaag.
2.3 elektromagnetische golven
UV
penetreert de huid
• nodig voor aanmaak vit D3
• veroudering, rimpels, kanker
zonnecrème
afdoden bacteriën
fluorescentie-effecten
(geld, waspoeders)
2.3 elektromagnetische golven
UV
2.3 elektromagnetische golven
X
Röntgen of X-stralen (λ < 10 nm)
penetreert het lichaam (meer
absorptie in botten)
medische beeldvorming
schadelijk!
2.3 elektromagnetische golven
X
sleutelbeen
2.3 elektromagnetische golven
Ϫ
Gamma (λ < 0,01 nm of 1 Å)
radioactieve straling uit
vervallende atoomkernen
penetreert alles
DODELIJK!!