Vraag 9Deuterium
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.
Hoe pak je dit aan?
- Bij Dα horen twee energieniveaus, dus bedenk eerst welke twee niveaus bij deze overgang horen.
- Met de formule voor de energieniveaus, en de constante van deuterium uit de opgave, bepaal je de energie die bij de overgang vrijkomt.
- Daarna zet je energie om in een golflengte via het verband tussen energie, frequentie en golflengte.
- Gebruik de waarden van h en c uit Binas en laat elke tussenstap in je berekening zien.
Hier verliezen leerlingen punten
- Bij de energieniveaus gebruik je soms de constante van waterstof in plaats van die van deuterium, en dat geeft een ander getal.
- Let bij de energie op de eenheid, want de energie staat in eV en je moet de omrekening naar joule goed doen voordat je verder rekent.
- Een eindantwoord zonder tussenstappen levert weinig op, dus schrijf de berekening stap voor stap uit.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Een klein deel van alle waterstof in het heelal heeft naast een proton ook 2 nog een neutron in de kern. Dit isotoop H wordt deuterium genoemd, 1 vaak kortweg aangeduid als D . Sterrenkundigen denken dat al het deuterium in het heelal vlak na de oerknal is gevormd. Sindsdien is de hoeveelheid deuterium in het heelal afgenomen door kernfusie in sterren. Bij deze reactie fuseert een deuteriumkern met een proton tot een nieuw, zwaarder deeltje.
Sterrenkundigen willen graag weten hoe snel de hoeveelheid deuterium in het heelal afneemt. In gaswolken waar nog nooit een ster is ontstaan is de verhouding tussen de hoeveelheden D en H sinds de oerknal niet veranderd. Sterrenkundigen willen daarom de verhouding D/H in zulke gaswolken vergelijken met de verhouding D/H op andere plaatsen in het heelal. Een veelgebruikte manier om de verhouding van het aantal atomen deuterium en waterstof in een gaswolk te bepalen is door te kijken naar het emissiespectrum van zo’n wolk. Wanneer een waterstof- of deuteriumatoom terugvalt van de 2 e naar de 1 e aangeslagen toestand, zendt het zichtbaar licht uit. Deze spectraallijn wordt bij waterstof aangeduid met H en bij deuterium met D . De verhouding tussen de α α intensiteiten van D en H is dus een maat voor de verhouding D/H in de α α wolk. De energieniveaus van waterstof en deuterium zijn gegeven door: k E =− n 2 n Hierin is − E het energieniveau van de toestand n in eV n − k een constante, die voor waterstof gelijk is aan 13,606 eV en voor deuterium gelijk is aan 13,609 eV − n de toestand
Toon aan dat de golflengte van D gelijk is aan 655,95 nm . α