Golven en straling
Golven en straling
Dit domein toetst golfverschijnselen en elektromagnetische straling: de golfvergelijking, superpositie, interferentie en diffractie, staande golven, het spectrum en fotonenergie. Je moet van een situatie naar een golfmodel kunnen schakelen en andersom.
Kernregels
- v = fλ; bij overgang naar een ander medium blijft f gelijk en veranderen v en λ.
- Fotonenergie E = hf = hc/λ, met h = 6,63 × 10⁻³⁴ J·s.
- Superpositie: golven tellen op; bij gelijke fase is er constructieve, bij tegengestelde fase destructieve interferatie.
- Dubbele spleet: Δy = λL/d bij kleine hoeken; bij een tralie geldt d sin θ = nλ.
- Staande golf in een snaar: knopen aan de uiteinden, λ = 2L/n.
Uitgewerkt voorbeeld
Een laser met λ = 633 nm valt op een dubbele spleet met d = 0,20 mm. Op een scherm op L = 1,5 m worden strepen gezien.
Stap 1: gebruik Δy = λL/d.
Stap 2: Δy = (633 × 10⁻⁹ × 1,5)/(0,20 × 10⁻³) = 9,495 × 10⁻⁷/2,0 × 10⁻⁴ = 4,7 × 10⁻³ m.
Stap 3: de afstand tussen twee naburige maxima is dus 4,7 mm; bij het centrale maximum hoort orde n = 0 aan beide kanten.
Valkuilen
- De frequentie laten veranderen bij breking; alleen v en λ veranderen.
- Hoeken in graden invullen waar de formule radialen vraagt, of omgekeerd.
- Bij een tralie de spleetafstand d verwarren met de tralieconstante per mm.
- Knoop en buik omdraaien bij staande golven.