Medische beeldvorming: het elektromagnetisch spectrum
In deze les leer je wat elektromagnetische straling is en welke soorten er zijn. Dat heb je nodig om te begrijpen welke straling een camera of een medische scan gebruikt.
Elektromagnetische straling is een golf die zich ook door lege ruimte kan verplaatsen. Er is geen stof of medium voor nodig, zoals bij geluid. Alle soorten straling in het spectrum zijn dus van hetzelfde soort. Ze verschillen vooral in golflengte en frequentie.
Het spectrum loopt van lange naar korte golflengte. Het bestaat uit radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstraling en gammastraling. Hoe korter de golflengte, hoe hoger de frequentie. Elk foton heeft dan meer energie. Een foton is de kleinste portie van de straling.
De energie van de fotonen bepaalt wat de straling met het lichaam doet. Radiogolven en infrarood geven vooral warmte. Ultraviolet kan de huid beschadigen. Röntgen- en gammastraling zijn ioniserend. Daarom kunnen ze cellen en weefsel beschadigen.
Een warm voorwerp zendt straling uit. Dat noem je emissie. Een stof neemt straling op als de fotonen precies de juiste energie hebben. Dat noem je absorptie. Daarom vangt een camera infraroodstraling op van een warm voorwerp.
Bij de vraag over COCONUTS-2b rekent de leerling eerst de temperatuur om. Daarna volgt de golflengte van de uitgezonden straling. Die golflengte bepaalt in welk deel van het spectrum de straling ligt.
Onthoud
Elektromagnetische straling heeft geen medium nodig om zich te verplaatsen.
Hoe korter de golflengte, hoe meer energie elk foton heeft.
De volgorde van het spectrum is radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgen en gammastraling.
Een warm voorwerp zendt infrarood uit. Dat heet emissie.
Voorbeeld uit een echt examen
ex2
Bepaal of de camera voor infraroodstraling, ultraviolette straling of zichtbaar licht was. Daarvoor reken je de golflengte van de uitgezonden straling uit.
- 1
Reken de temperatuur om naar kelvin: 160 + 273 = 433 K.
Veelgemaakte fouten
Leerlingen denken dat een hogere golflengte meer energie per foton geeft. Reken liever met de regel dat korte golflengte meer energie betekent.
Leerlingen verwarren emissie en absorptie. Onthoud dat emissie het uitzenden is en absorptie het opnemen van straling.
Snel checken
Welke soort straling heeft per foton de meeste energie?
Een warm voorwerp zendt straling uit. Hoe noem je dat proces?