De molecuulmassa is 28,97 u. Één atomaire massaeenheid (u) is gelijk aan 1,66054·10-27 kg. De gemiddelde massa van een luchtmolecuul is dus 4,81058·10-26 kg. Voor de impuls vinden we dan p = m·v = 4,81058·10-26 · 5,0·102 = 2,40529·-23 kg·m·s-1
Voor de Brogliegolflengte vinden we dan
λ = h/p = 6,6261·10-34 / 2,40529·-23 = 2,75480·10-11 m
Afgerond is dit 2,8·10-11 m.
Opgave b
In één kubieke meter lucht zitten 2,5·1025 luchtmoleculen. Per luchtmolecuul is er dus een volume beschikbaar van
1 m3 / 2,5·1025 = 4,0·10-26 m3
We stellen ons dit volumetje even voor als een klein kubusje. Het volume van een kubus (V) is de lengte van een van de zijden (d) tot de derde macht. In formulevormn
d = ∛V
Voor de zijden van het kubusje vinden we op deze manier d = ∛4,0·10-26 = 3,41995·10-9 m. Afgerond is dit 3,4·10-9 m.
Opgave c
Als we ons even voorstellen dat de moleculen zich ieder in het midden van 'hun' kubusje bevinden. De afstand tussen een molecuul en de rand van het kubusje is dan de helft van de de lengte van de zijde van de kubus en de afstand tot het buurmolecuul nog een keer deze afstand. De afstand van een molecuul tot zijn naaste buur is dus gemiddeld 3,4·10-9 m. De Brogliegolflengte van de moleculen is 2,8·10-11. Dit is meer dan 100 keer zo klein. Er zullen dus geen golfverschijnselen te verwachten zijn en de moleculen in een gas zullen zich onder normale omstandigheden als deeltjes gedragen.
Vraag over opgave "Luchtdeeltjes"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Luchtdeeltjes
Op maandag 19 mrt 2018 om 17:10 is de volgende vraag gesteld Waarom zullen de moleculen zich als deeltjes gedragen als de onderligende afstand tot het andere molecuul meer dan 100x zo klein is als de golflengte? Moleculen bewegen toch immers en kunnen toch met elkaar botsen? En indien dit met buiging te maken heeft snap ik de vergelijking niet. Buiging treed toch op als er sprake is van een spleet/opening dat is toch niet te vergelijken met de inhoud/zijde of vlak van een ander molecuul waar hij tegen botst of wel?
Bijvoorbaat dank en nog een fijne dag!
Erik van Munster reageerde op maandag 19 mrt 2018 om 17:31 Het is andersom: de onderlinge afstand is 100 keer zo gróót als de golflengte. Als de afstanden veel groter zijn dan de golflengte zullen er geen golfverschijnselen zijn en de moleculen zich gewoon als deeltjes gedragen.
Het zijn inderdaad geen openingen en spleten en de onderlinge afstand is een gemiddelde wat voortdurend verandert omdat de moleculen bewegen.
Het gaat dan ook niet om een precies antwoord maar aan het feit dat golflengte en afstanden meer dan een factor 100 schelen kun je zien dat het ver weg ligt van de grens waarbij eventueel golfverschijnselen te verwachten zijn.
