Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hier verliezen leerlingen punten
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
Het botsende-deeltjesmodel is een veelgebruikt model om verschijnselen in materie te verklaren. In dit model worden atomen en elektronen beschouwd als kleine, harde knikkertjes die tegen elkaar botsen. Het botsende-deeltjesmodel is een klassiek model. In een experiment wordt een bundel elektronen door een gas geschoten. Dit proces beschrijven we met een model waarin de gasatomen stilstaan en de elektronen bewegen. De intensiteit van de bundel is gedefinieerd als de grootte van de elektronenstroom in de richting van de bundel per oppervlakte-eenheid. De bewegende elektronen kunnen botsen met de gasatomen, waardoor de intensiteit van de bundel kan veranderen. Zie figuur 1 voor een schematische tekening. figuur 1
De transmissie T is de verhouding tussen de intensiteit van de bundel nadat hij een afstand x door het gas heeft afgelegd en de intensiteit van de bundel bij de bron. Volgens het botsende-deeltjesmodel geldt voor T : x I − T = = e λ (1) I 0 Hierin is: − x de afstand die door de bundel in het gas is afgelegd in m − λ de gemiddelde vrije weglengte, dat wil zeggen de gemiddelde afstand die een elektron aflegt voordat het botst, in m − I de intensiteit van de bundel na een afstand x in m −2 s −1 − I de intensiteit van de bundel bij de bron in m −2 s −1 0 In figuur 2 is T als functie van x weergegeven. In de figuur staat ook λ aangegeven. figuur 2 De vorm van het ( T , x )-diagram is vergelijkbaar met die van een doorlaatkromme bij ioniserende straling. Figuur 2 staat ook op de uitwerkbijlage.
Quantumrevolutie: het Ramsauer-Townsend-effect Rond 1920 deden de wetenschappers Carl Ramsauer en John Townsend (zie figuur 3), los van elkaar, een verrassende ontdekking. Bij experimenten met xenongas bleek de transmissie T van de elektronen sterk afhankelijk te zijn van de energie van de elektronen E . elek figuur 3 Carl Ramsauer John Townsend Figuur 4 is een ( T, E )-grafiek van metingen aan xenongas. Bij een elek elektronenenergie E van 1,0 eV gebeurt er iets verrassends: de elek elektronen lijken plotseling geen hinder meer te ondervinden van de xenonatomen. De transmissie wordt dan gelijk aan 1 , ongeacht de grootte van de afgelegde weg. figuur 4 Om dit effect te verklaren beschreven Ramsauer en Townsend het elektron niet als een deeltje, maar als een golf met bijbehorende debroglie-golflengte.
Bereken de debroglie-golflengte van een vrij elektron met een energie van 1,0 eV .