Dia's bij hoofdstuk I.2

1. I 2 Straling

2. I 2.1 zonne-energie

3. 2.1 zonne-energie

4. 2.1 zonne-energie

5. I 2.2 Energie in golven

6. 2.2 Energie in golven
• Golf = zich herhalende beweging.
• Het herhalende deel bevat 1 top en 1 dal.
• 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.

7. 2.2 Energie in golven
• 2 soorten:
mechanische golven en elektromagnetische golven
 hebben een middenstof nodig,
 vacuüm is ondoordringbaar
 veroorzaakt door mechanische trilling
Voorbeelden:
watergolven (zee, tsunami, …)
aardbevingen
geluidsgolven
 zie I.5

8. 2.2 Energie in golven
• 2 soorten:
mechanische golven en elektromagnetische 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

9. 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)

10. 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/~)

11. 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.

12. I-2.3 Elektromagnetische
golven

13. 2.3 elektromagnetische golven
energiespectrum
hoge energie lage energie
hoge f, kleine λ lage f, grote λ
microwave

14. 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)

15. 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)

16. 2.3 elektromagnetische golven
radio

17. 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

18. 2.3 elektromagnetische golven
μ
 Microgolven (f = 1 GHz 100 GHz)
 radar
 microgolfoven:
fmicrogolf = fwater, resonantie
 GSM: 900 of 1800 MHz
Resonantie = meetrillen met een
bestaande trilling of golf met de
juiste resonantie-frequentie.
Trillende H2O-moleculen  warmte

19. 2.3 elektromagnetische golven
μ
Wie is er geneigd zijn
GSM – gebruik te
veranderen door
deze informatie?

20. 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.

21. 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).

22. 2.3 elektromagnetische golven
IR
geïsoleerd niet geïsoleerd

23. 2.3 elektromagnetische golven
IR
Herken je deze gebouwen?
F
A
B
D C
p

24. 2.3 elektromagnetische golven
= “wit” licht, alle
kleuren samen.
 doorsch. kleur =
deels doorlaten,
deels absorberen
 ondoorsch. kleur =
deels weerkaatsen,
deels absorberen
prisma, regenboog
licht
Licht = zichtbaar
(λ = 720 nm380 nm)

25. 2.3 elektromagnetische golven
licht

26. 2.3 elektromagnetische golven
licht
Welk licht wordt gebruikt voor
de fotosynthese?

27. 2.3 elektromagnetische golven
licht
Vuurwerk maken: hoe kleur je een vlam?

28. 2.3 elektromagnetische golven
UV
 Ultraviolet
(λ = 380 nm10 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.

29. 2.3 elektromagnetische golven
UV
 penetreert de huid
• nodig voor aanmaak vit D3
• veroudering, rimpels, kanker
 zonnecrème
 afdoden bacteriën
 fluorescentie-effecten
(geld, waspoeders)

30. 2.3 elektromagnetische golven
UV

31. 2.3 elektromagnetische golven
X
 Röntgen of X-stralen (λ < 10 nm)
 penetreert het lichaam (meer
absorptie in botten)
 medische beeldvorming
 schadelijk!

32. 2.3 elektromagnetische golven
X
sleutelbeen

33. 2.3 elektromagnetische golven
Ϫ
 Gamma (λ < 0,01 nm of 1 Å)
 radioactieve straling uit
vervallende atoomkernen
 penetreert alles
 DODELIJK!!