Inloggen

Kleurstoflaser
VWO 2018, 2e tijdvak, opgave 3


Download hierboven de originele pdf van het examen waar deze opgave in staat en de bijbehorende uitwerkbijlage. "Kleurstoflaser" is de 3e opgave in dit examen. Als je de opgave gemaakt hebt kun je jezelf nakijken met het correctievoorschrift.

Uitleg bij "Kleurstoflaser"

Probeer altijd eerst zelf de opgave te maken en gebruik de uitleg alleen als je er zelf niet uitkomt. Als je ook na deze uitleg nog vragen hebt dan kun je deze helemaal onderaan deze pagina stellen.

Vraag 11

In figuur 2b komen de plaatsen van de topjes en de dalletjes van alle getekende golven overeen. Dit betekent dat de golven elkaar overal zullen versterken (constructieve interferentie). In figuur 2a is dit niet het geval en zullen sommige golven elkaar verzwakken of uitdoven (destructieve interferentie).

Vraag 12

Omdat de aangeslagen moleculen een deel van hun energie verliezen door stralingsloze overgangen blijft er minder energie over voor het terugvallen van de aangeslagen toestand naar de niet-aangeslagen toestand. Uit de formule voor de fotonenergie (E = hc/λ) volgt

λ = hc / Efoton

Een kleine fotonenergie betekent dus een grotere golflengte (λ). In de grafiek in figuur 3b neemt de golflengte naar rechts toe wat betekent dat het emissiespectrum naar rechts verschoven zal zijn ten opzichte van het absorptiespectrum.

Vraag 13

In BINAS tabel35-E4 vinden we de formule voor de energieniveau's in een energieput (deeltje-in-een-doosje)

En = n2h2 / 8mL2

In de opgave staat dat er 22 elektronen aanwezig zijn waarbij ieder niveau bezet wordt door 2 elektronen. In totaal zijn in de grondtoestand de niveau's n=1 t/m n=11 dus bezet. Bij een overgang naar een aangeslagen toestand gaat één van de twee elektronen in niveau n=11 naar n=12. De energie die nodig is om het molecuul aan te slaan komt dus overeen met de overgang van niveau n=11 naar n=12.

Efoton = E12 - E11

Efoton = 122h2 / 8mL2 - 112h2 / 8mL2

Efoton = (122-112)·h2 / 8mL2

Hieruit volgt voor de lengte van de energieput

L = √[(122-112)·h2 / 8mE]

Wanneer we in de formule de energie vervangen voor de fotonenergie horend bij een bepaalde golflengte (hc/λ) vinden we

L = √[(122-112)·h2 / (8mhc/λ)]

L = √[λ·(122-112)·h / 8mc]

Vraag 14

In het spectrum in figuur 3b kunnen we aflezen dat de absorptie- en emmissie die horen bij de overgang van grondtoestand naar aangeslagen toestand liggen rond de 550 nm. Invullen in de in de opgave gegeven formule voor L (zie vorige vraag) van

λ = 550·10-9 m
h = 6,62607·10-34 Js (BINAS tabel 7)
m = 9,1094·10-31 kg (elektronmassa)
c = 2,9979·108 ms-1 (lichtsnelheid)

geeft

L = 1,9587·10-9 m

Dit komt bij benadering overeen met de in figuur 4 gegeven afstand van 1,7 nm.

Vraag over "Kleurstoflaser"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Kleurstoflaser

Over "Kleurstoflaser" zijn nog geen vragen gesteld.