Inloggen

Deeltje in een doos

Deze uitwerking hoort bij opgave 19 uit het hoofdstuk "Quantum- & Atoomfysica VWO". De opgaven zijn te vinden in FotonQuantumAtoomfysicaVWO.pdf

Opgave a

Bij snaren is het zo dat er alleen staande golven kunnen bestaan waarvan de golflengte bij de lengte van de snaar past: Er moet precies een heel aantal halve golven op de lengte van de snaar passen. In formulevorm:

L = n·½·λ

(n=1,2,3…)

(Met L de lengte van de snaar en λ de golflengte van de staande golf). Bij een deeltje opgesloten in een doos gebeurt er iets soortgelijks. Alleen bepaalde golven zijn toegestaan namelijk díe waarbij er een heel aantal halve golven in het doosje past. Ook al zijn een trillende snaar en een opgesloten deeltje iets totaal anders, hun gedrag is wat dit betreft vergelijkbaar.

Opgave b

De mogelijke energiën die een deeltje kan hebben in een doos worden beperkt door de eis die er aan de golflengte van het deeltje wordt gesteld. Slechts bepaalde energiën zijn mogelijk. Hiervoor geldt

En = n2h2 / (8mL2)

Invullen van n=2, h =6,6261·10-34 Js, m = 9,1094·10-31 kg en L = 7,0·10-10 m geeft

E2 = 22(6,6261·10-34)2 / (8 · 9,1094·10-31 · (7,0·10-10)2)

E2 = 4,91813·10-19 J.

Opgave c

De fotonenergie van de uitgezonden fotonen is gelijk aan het energieverschil tussen de niveaus n=2 en n=1

Efoton = ΔE = E2 en E1

E2 hebben we in de vorige vraag berekend. Voor E1 vinden we (op dezelfde manier)

E1 = 12(6,6261·10-34)2 / (8 · 9,1094·10-31 · (7,0·10-10)2)

E1 = 1,22953·10-19 J

We vinden dan

ΔE = E2 - E1

ΔE = 4,91813·10-19 - 1,22953·10-19

ΔE = 3,68860·10-19 = 2,302 eV

Wanneer we in BINAS tabel 19 opzoeken met welke kleur licht een fotonenergie van 2,3 eV overeenkomt vinden we de kleur groen.

Opgave d

Ook in een atoom is er een beperkt aantal energieniveaus beschikbaar. Een lijnenspectrum ontstaat omdat alleen die kleuren licht die precies corresponderen met een overgang tussen de verschillende niveaus worden geabsorbeerd of uitgezonden. Bij een opgesloten deeltjes geldt hetzelfde: Bepaalde kleuren licht die overeen komen met een bepaald niveauverschil, worden geabsorbeerd en uitgezonden. Andere kleuren licht niet. Ook een opgesloten elektron heeft dus een lijnenspectrum.

Vraag over opgave "Deeltje in een doos"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Deeltje in een doos

Op woensdag 6 feb 2019 om 20:11 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Is het ook mogelijk om bij opgave c de E2 gewoon te delen met 4 om E1 te krijgen? Of is dit slordig en moet je dus de formule nogmaals gebruiken om E1 te berekenen?

Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op donderdag 7 feb 2019 om 10:51
Zeker. Je mag hier ook gewoon E2 door 4 delen om E1 te berekenen. Is niet slordig mits je duidelijk opschrijft hoe je precies aan je antwoord komt.


Olav Schoorlemmer vroeg op zondag 25 nov 2018 om 20:43
Dag Eric, ik had een vraagje. Hoe weet je dat bij opgave B, N=2 ?

Erik van Munster reageerde op zondag 25 nov 2018 om 21:04
Dat staat in de opgave. Er staat “bereken E2”. Hiermee wordt bedoeld de energie (E) die hoort bij het tweede niveau dus N=2. Vandaar.


>> naar HAVO uitwerkingen

4 VWO


Algemeen VWO 1 Maatcilinder, 2 Metriek stelsel, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Kloppende formule, 7 Luchtwrijving, 8 Voorvoegsels, 9 Standaardnotatie, 10 Orde van grootte, 11 Meetfouten, 12 Oppervlakte, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Omschrijven, 21 Magneetveld, 22 Gravitatieformule, 23 Interpoleren, 24 Grafiek, 25 Verbanden, 26 Kinetische energie, 27 Lichtintensiteit, 28 Coördinatentransformatie, 29 Snelheidsmodel, 30 Watermodel,

Beweging VWO 1 Trajectcontrole, 2 Onweersbui, 3 Naar school, 4 Rondje aarde, 5 Inhaalmanoeuvre, 6 Lichtsnelheid, 7 Optrekkende auto, 8 Landingsbaan, 9 Lift, 10 Botsing, 11 Katapult, 12 Maansprong, 13 Sprint, 14 Vallende bal, 15 Trilling, 16 Jan-van-Gent,

Krachten VWO 1 Kopstaart-methode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Grafisch ontbinden, 6 Componenten, 7 Zwaartekracht, 8 Veerkracht, 9 Straatlamp, 10 Katrollen, 11 Normaalkracht, 12 Stroomlijn, 13 Tegenwind, 14 Glijbaan, 15 Schuifwrijving, 16 Krachtsoorten, 17 Wetten van Newton, 18 Krachtenevenwicht, 19 Valversnelling, 20 Skaten, 21 Afdaling, 22 Slinger, 23 Bergtrein, 24 Lift, 25 Take-off, 26 Knikker, 27 Boeing, 28 Atwood, 29 Trein, 30 Onderwatermodel,

Elektrische Schakelingen VWO 1 Lampjes, 2 Schema, 3 Bliksemafleider, 4 Koper, 5 Volt, 6 Inslagspanning, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Spanningswet, 15 Stroomwet, 16 Serieschakeling, 17 Doorbranden, 18 Spanningsdeler, 19 Spanningsbron, 20 Parallelschakeling, 21 Drie weerstanden, 22 Hoofdstroom, 23 Puzzelen, 24 Draadweerstand, 25 Meetschakeling, 26 Schuifweerstand, 27 Bijzondere weerstanden, 28 Vermogen, 29 Opwarmen, 30 Gloeidraad, 31 LED lamp, 32 Penlite, 33 Zekering, 34 Beveiliging,

Energie & Arbeid VWO 1 Arbeid, 2 Vermoeidheid, 3 Eenheid, 4 Hoek, 5 Hijskraan, 6 Slee, 7 Optrekkende trein, 8 Helling, 9 Veer, 10 Definities, 11 Energiesoorten, 12 Kinetische energie, 13 Versnellen, 14 Eenparige versnelling, 15 Tennisbal, 16 Pakhuis, 17 Veerenergie, 18 Vallende steen, 19 Boogschieten, 20 Glijden, 21 Kanonschot, 22 Vermogen, 23 Katrollen, 24 Vergelijking, 25 Elektriciteitscentrale, 26 Voertuig, 27 Zonnepaneel, 28 Gravitatie-energie, 29 Benzineverbruik, 30 Valmodel,

5 VWO


Cirkelbeweging & Gravitatie VWO 1 Slijptol, 2 Draaimolen, 3 Fietstocht, 4 Middelpuntzoekende kracht, 5 Eenheid, 6 Fmpz, 7 Bocht, 8 Zweefmolen, 9 Aardrotatie, 10 Gravitatiekracht, 11 Gravitatieconstante, 12 Verband, 13 Appel, 14 Valversnelling, 15 Kepler, 16 Jupitermaantjes, 17 Exoplaneet, 18 Geostationair, 19 Gravitatie-energie, 20 Ellips, 21 Ontsnappingssnelheid, 22 Maanmodel,

Trillingen & Golven VWO 1 Trillingen, 2 Frequentie, 3 Oscilloscoop, 4 Fase, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Gelijk lopen, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Slingerenergie, 14 Trillingsmodel, 15 Golflengte, 16 Golf op zee, 17 Longitudinaal/tranversaal, 18 Superpositie, 19 Resulterende ampl., 20 Interferentie, 21 Staande golven, 22 Reageerbuis, 23 Klankkast, 24 Gitaar, 25 Saxofoon, 26 Modulatie, 27 FM, 28 Sampling, 29 Datatransfer, 30 CD,

Elektromagnetisme VWO 1 Balletjes, 2 Elektrische lading, 3 Plastic staaf, 4 Elektroscoop, 5 Wet van Coulomb, 6 Veldsterkte, 7 Radiaal veld, 8 Twee ladingen, 9 Millikan, 10 Veldmodel, 11 Stroomkring, 12 Spanningsveld, 13 Versnelspanning, 14 Elektronvolt, 15 Lineaire versneller, 16 Magneten, 17 Magneetveld, 18 Veldlijnen, 19 Rechterhand draad, 20 Rechterhand spoel, 21 Linkerhand, 22 Lorentzkracht, 23 Ampere, 24 Massaspectrometer, 25 Elektromotor, 26 Luidspreker, 27 Flux, 28 Wet van Lenz, 29 Fluxverandering, 30 Dynamo, 31 Draaiend spoeltje, 32 Vallende magneet,

Materie & Moleculen VWO 1 Drie fasen, 2 Van der Waalskracht, 3 Welke fase?, 4 Brownse Beweging, 5 Molecuultheorie, 6 Atomen en moleculen, 7 Plasma, 8 Massa, 9 Kristalrooster, 10 Temperatuur, 11 Treinrails, 12 Thermometer, 13 Druk, 14 Raam, 15 Flesje, 16 Duikboot, 17 Wet van Boyle, 18 Algemene gaswet, 19 Druk en temperatuur, 20 Plantenkas, 21 Kringproces, 22 Warmte en temperatuur, 23 Warmtetransport, 24 Koelkast, 25 Opwarmen, 26 Warmtecapaciteit, 27 Geiser, 28 Friteuse, 29 Hoefijzer, 30 Afkoelingsmodel,

Biofysica VWO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Bloedstroom, 5 Bloedvat, 6 Vatenstelsel, 7 Gehoorgang, 8 Binnenoor, 9 Lichaamsoppervlak, 10 Waterijs, 11 Lichtmicroscoop, 12 Fluorescentie, 13 GFP, 14 Elektronenmicroscoop, 15 Zwemblaas, 16 Parasaurolophus,

Geofysica VWO 1 Aardmagnetisme, 2 Noorderlicht, 3 P-golf, 4 S-golf, 5 Seismograaf, 6 Epicentrum, 7 Tsunami, 8 Mount Everest, 9 Grace, 10 Aardmassa, 11 Massamiddelpunt, 12 Dichtheid, 13 Appelschil, 14 Lava, 15 Datering,

6 VWO


Sterren & Straling VWO 1 Elektromagnetisch spectrum, 2 Stralingssoort, 3 Lichtsnelheid, 4 Lichtjaar, 5 Continu of lijn?, 6 Zwarte straler, 7 Planckkrommen, 8 Kleurtemperatuur, 9 Gasspectrum, 10 Spectraallijnen, 11 Zonnespectrum, 12 Sterspectra, 13 Wet van Wien, 14 Spectraaltype, 15 Stefan-Boltzmann, 16 Lichtkracht, 17 Kwadratenwet, 18 Zonneconstante, 19 Afstandsbepaling, 20 Superreus, 21 Hertzsprung-Russel, 22 Sterevolutie, 23 Sterpopulatie, 24 Telescoop, 25 Hubble Space Telescope, 26 Dopplereffect, 27 Zonnerotatie, 28 Oerknal,

Quantum- & Atoomfysica VWO 1 Laserpointer, 2 Rutherford, 3 Bohr, 4 Energieniveaus, 5 Aangeslagen toestand, 6 Lijnenspectrum, 7 Waterstofspectrum, 8 Ionisatie-energie, 9 Buiging, 10 Dubbelspleet, 11 Foto-elektrisch effect, 12 Foto-elektronen, 13 Golf/Deeltjes-dualiteit, 14 Brogliegolven, 15 Dubbelspleet Elektronen, 16 Golf of deeltje, 17 Luchtdeeltjes, 18 Elektronendiffractie, 19 Deeltje in een doos, 20 Waterstofatoom, 21 Waarschijnlijkheid, 22 Schrödinger's kat, 23 Tunneleffect, 24 Ontsnappingskans, 25 Heisenberg, 26 Nulpuntsenergie, 27 Omschrijvingen, 28 Inktwisser,

Ioniserende Straling VWO 1 Samenstelling, 2 Massa en ladingsgetal, 3 Vervalvergelijking, 4 Ontstaan, 5 Vervalreeks, 6 Halveringstijd, 7 Logaritme, 8 Vervalmodel, 9 Grootste activiteit, 10 Activiteit, 11 Raaklijn, 12 Ionisatie, 13 Dracht, 14 Geiger-Müllerbuis, 15 Dosimeter, 16 Activiteitsmeting, 17 Röntgenbuis, 18 Doorgelaten straling, 19 Loodschort, 20 Aluminiumfolie, 21 Röntgenfoto, 22 Contrastmiddel, 23 CT-scan, 24 MRI, 25 Echoscopie, 26 PET, 27 Medische beelden, 28 Kernramp, 29 Verhoogd risico, 30 Stralingsdosis, 31 Radiotherapie, 32 Longen,

Kernen & Deeltjes VWO 1 Einstein, 2 Massaverschil, 3 K-vangst, 4 Vervalsoort, 5 Bindingsenergie, 6 Kunstmatige kernreactie, 7 Splijtingsreactie, 8 Kernenergie, 9 Splijtstof, 10 Kernfusie, 11 Standaardmodel, 12 Quarks, 13 Leptonen, 14 Zonneneutrino's, 15 Kosmische straling, 16 LHC,

Relativiteit VWO 1 Fizeau, 2 Michelson-Morley, 3 Ruimtetijd-diagram, 4 Lichtkegel, 5 Trein, 6 Straaljager, 7 Lengtecontractie, 8 Muon, 9 Ruimteas tekenen, 10 Tijddilatatie, 11 Gelijktijdigheid, 12 Snelheden optellen, 13 Relativistische massa, 14 Kinetische energie, 15 Zwaartekracht, 16 Zwart gat,

4 HAVO


Algemeen HAVO 1 Meter, 2 Kilogram, 3 SI-eenheden, 4 Paardenkrachten, 5 Basiseenheden, 6 Zelfde eenheid, 7 Kloppende formule, 8 Groter of kleiner, 9 Voorvoegsels, 10 Exponent, 11 Schatten, 12 Aflezen, 13 Weerstand, 14 Binas, 15 Significante cijfers, 16 Spanning, 17 Precisie, 18 Afronden, 19 Berekeningen, 20 Cilinder, 21 Sinaasappel, 22 Omschrijven, 23 Magneetveld, 24 Gravitatieformule, 25 Interpoleren, 26 Grafiek, 27 Onbekende vloeistof, 28 Verbanden, 29 Kinetische energie, 30 Lichtintensiteit,

Beweging HAVO 1 Stroboscoop, 2 Trajectcontrole, 3 Onweersbui, 4 Naar school, 5 Rondje aarde, 6 Inhaalmanoeuvre, 7 Lichtsnelheid, 8 Versnelling, 9 Afremmen, 10 Optrekkende auto, 11 Landingsbaan, 12 Lift, 13 Botsing, 14 Vallen, 15 Katapult, 16 Maansprong, 17 Sprint, 18 Vallende bal, 19 Trilling, 20 Jan-van-Gent,

Krachten HAVO 1 Kop-staartmethode, 2 Sleepboten, 3 Horizontaal verticaal, 4 Rechte hoek, 5 Ontbinden, 6 Componenten, 7 Grootte, 8 Tillen, 9 Pythagoras, 10 Zwaartekracht, 11 Veerkracht, 12 Straatlamp, 13 Katrollen, 14 Normaalkracht, 15 Helling, 16 Wrijvingskracht, 17 Tegenwind, 18 Schuifwrijving, 19 Krachtsoorten, 20 Speeltuin, 21 Hefboom, 22 Momentsleutel, 23 Arm bepalen, 24 Onderarm, 25 Opdrukken, 26 Wetten van Newton, 27 Krachtenevenwicht, 28 Versnelling, 29 Wegfietsen, 30 Valversnelling, 31 Parachutesprong, 32 Bergtrein, 33 Take-off,

Elektrische Schakelingen HAVO 1 Schakeling, 2 Lampjes, 3 Schema, 4 Stroom, 5 Spanningsbron, 6 Wet van Ohm, 7 Ohmse weerstand, 8 Gloeilampje, 9 Isolator, 10 Geleidbaarheid, 11 Waterzuiverheid, 12 Samenstellen, 13 Vervangingsweerstand, 14 Serieschakeling, 15 Doorbranden, 16 Spanningsdeler, 17 Bronspanning, 18 Parallelschakeling, 19 Drie weerstanden, 20 Puzzelen, 21 Draadweerstand, 22 Koperdraad, 23 Meetschakeling, 24 Schuifweerstand, 25 Bijzondere weerstanden, 26 Vermogen, 27 Opwarmen, 28 LED-lamp, 29 Capaciteit, 30 Zekering, 31 Beveiliging, 32 Transformator, 33 Hoogspanningsleiding, 34 Elektriciteitsopwekking, 35 Elektrische auto,

Energie & Arbeid HAVO 1 Beklimming, 2 Welke kracht, 3 Arbeid, 4 Vermoeidheid, 5 Eenheid, 6 Schuine kracht, 7 Hijskraan, 8 Slee, 9 Optrekkende trein, 10 Helling, 11 Definities, 12 Energiesoorten, 13 Kinetische energie, 14 Versnelling, 15 Eenparig versnellen, 16 Tennisbal, 17 Pakhuis, 18 Knikker, 19 Vallende steen, 20 Glijden, 21 Verticale worp, 22 Kanonschot, 23 Vermogen, 24 Katrollen, 25 Rendement, 26 Automotor, 27 Zonnepaneel, 28 Voertuig, 29 Stookwaarde, 30 Vergelijking, 31 Elektriciteitscentrale, 32 Benzineverbruik,

5 HAVO


Zonnestelsel & Heelal HAVO 1 Maanfasen, 2 Zonsverduistering, 3 Heliocentrisch, 4 Venus, 5 Ontbrekende woorden, 6 Cirkelbeweging, 7 Slijptol, 8 Draaimolen, 9 Middelpuntzoekende kracht, 10 Eenheid, 11 Fmpz, 12 Bocht, 13 Aardrotatie, 14 Gravitatiekracht, 15 Gravitatieconstante, 16 Hoogte, 17 Appel, 18 Valversnelling, 19 Afleiding, 20 Jupitermaantjes, 21 Exoplaneet, 22 Geostationair, 23 Telescopen, 24 Elektromagnetisch spectrum, 25 Stralingssoort, 26 Lichtsnelheid, 27 Wet van Wien, 28 Lichtjaar, 29 Reistijd, 30 Deneb, 31 Oerknal, 32 Andromedastelsel,

Trillingen & Golven HAVO 1 Trillingen, 2 Elektrocardiogram, 3 Frequentie, 4 Oscilloscoop, 5 Harmonische trilling, 6 Eenheid, 7 Duikplank, 8 Scooter, 9 Veermassa, 10 Strak koord, 11 Resonantie, 12 Snelheid, 13 Golflengte, 14 Golven op zee, 15 Longitudinaal transversaal, 16 Geluidsgolven, 17 Onweersafstand, 18 Meting geluidssnelheid, 19 Lichtgolven, 20 Lopend of staand, 21 Staande golven, 22 Snaartrillingen, 23 Reageerbuis, 24 Trompet, 25 Gitaar, 26 Saxofoon, 27 Modulatie, 28 FM,

Stoffen & Warmte HAVO 1 Drie fasen, 2 Faseovergangen, 3 Van der Waalskracht, 4 Welke fase?, 5 Brownse beweging, 6 Molecuultheorie, 7 Atomen & moleculen, 8 Plasma, 9 Massa, 10 Kristalrooster, 11 Temperatuur, 12 Warmte & temperatuur, 13 Warmtetransport, 14 Koelkast, 15 Geleiding in metalen, 16 Opwarmen, 17 Welke stof?, 18 Geiser, 19 Soortelijke warmte, 20 Friteuse, 21 Hoefijzer, 22 Mechanische spanning, 23 Spankracht, 24 Plastic, 25 Rek, 26 Uitzetting, 27 Spanning,rek-diagram, 28 Elasticiteitsmodulus, 29 Kabeltrein,

Ioniserende Straling HAVO 1 Atoommodellen, 2 Samenstelling, 3 Massa- en ladingsgetal, 4 Vervalvergelijking, 5 Ontstaan, 6 Vervalreeks, 7 Halveringstijd, 8 Kernen & halvering, 9 Grootste activiteit, 10 Raaklijn, 11 Activiteitsformule, 12 Ionisatie, 13 α-deeltje, 14 Fotonen, 15 Dracht, 16 Geiger-Müllerbuis, 17 Dosimeter, 18 Activiteitsmeting, 19 Röntgenbuis, 20 Doorgelaten straling, 21 Loodschort, 22 Aluminiumfolie, 23 Röntgenfoto, 24 Contrastmiddel, 25 CT-scan, 26 MRI, 27 Echoscopie, 28 Medische beelden, 29 Kernramp, 30 Verhoogd risico, 31 Stralingsdosis, 32 Radiotherapie, 33 Longen,

Technische Automatisering HAVO 1 Vingers, 2 Binair, 3 Aan/uitknop, 4 Waarheidstabel, 5 EN-poorten, 6 XOF-poort, 7 Temperatuursensor, 8 Comparator, 9 Systeembord, 10 Geheugencel, 11 Warmtelint, 12 AD-omzetter, 13 Pulsteller, 14 Stopwatch, 15 Lichtschakelaar, 16 Snelheidsmeting, 17 Meet-Stuur-Regel-,

Licht & Lenzen HAVO 1 Spiegelbeeld, 2 Spiegelwet, 3 Breking, 4 Prisma, 5 Totale reflectie, 6 Fiber, 7 Lens, 8 Constructietekening, 9 Lenswerking, 10 Beeldvorming, 11 Twee lichtstralen, 12 Virtueel beeld, 13 Lenswet, 14 Onscherp, 15 Vergroting, 16 Vergrootte bloem, 17 Fotocamera, 18 Kolibri,

Aarde & Klimaat HAVO 1 Druk, 2 Gasdruk, 3 Luchtkolom, 4 Dampkring, 5 Hoogtemeting, 6 Corioliseffect, 7 Buys Ballot, 8 Waterdamp, 9 Ozon, 10 Zonnestraling, 11 Albedo, 12 Broeikaseffect, 13 Stralingshoek, 14 Buienradar, 15 IJsberg,

Menselijk Lichaam HAVO 1 Hartslag, 2 mmHg, 3 Bloeddrukmeting, 4 Lichaamsoppervlak, 5 Waterijs, 6 Gehoorgang, 7 Binnenoor, 8 Geluidsintensiteit, 9 Gehoordrempel, 10 Decibel, 11 Hoornvlies, 12 Ooglens, 13 Bijziendheid, 14 Oudziendheid, 15 Kleurenblindheid,

terug naar boven