Naam: Rox koopman
Klas: 6Va
Datum van uitvoering: 24-02-2023 & 15-03-2023
Datum van inlevering: 19-03-2023
,Inleiding:
Het vinden van een onderwerp voor dit vrije PO vond ik erg lastig. In de zes jaren dat ik
natuurkunde heb, vind ik het altijd leuk om met elektriciteit te werken, de verklaring achter
formules te vinden en opstellingen te bouwen. Daarom leek het mij erg interessant om hier
mijn vrije PO op te betrekken. En met dank aan meneer Glas ga ik de Constante van Planck
aantonen door middel van een proef. Deze proef heeft daarmee ook betrekking op
kwantummechanica. Kwantummechanica bestudeert namelijk bewegingen van deeltjes en
hoe die energie uitwisselen. De Constante van Planck heeft hier ook betrekking op, omdat
het de verhouding tussen de frequentie van de elektromagnetische straling en de energie
aangeeft. Dus het geeft aan hoe de energie van de deeltjes is verdeeld
De constante is uitgevonden door Max Planck in 1858. Hij had een concept bedacht van
energie dat te maken had met elektronen. Zo kwam hij erachter dat atomen maar een
maximale hoeveelheid kunnen uitstralen of absorberen. Hij stelde zo de volgende formule
vast: Efoton = n x h x f. Bohr ontdekte later dat er fotonen worden uitgezonden als elektronen
zich van een hoge naar een lage energiebaan bewegen.
De Constante van Planck is al vaak aangetoond en in dit PO zal dit met 4 verschillende ledjes
worden gedaan. Deze ledjes hebben allemaal een andere kleur, omdat zij dan ook een
andere golflengte hebben. De golflengte van een elektromagnetische golf bepaalt namelijk
de kleur. Ledjes zijn halfgeleiders, dat wil zeggen dat zij eigenschappen van zowel een
geleider als een isolator bezitten. Ook heeft een led een positieve en negatieve kant.
Wanneer een elektron en een positron met elkaar reageren, zal dit energie verliezen, omdat
hun massa wordt omgezet in energie, omdat zij met elkaar annihileren. Dat is ook te zien
aan de formule E = mc2. Annihilatie is dus het proces waarbij in dit geval een elektron en een
positron elkaar vernietigen.
Bij ledjes wordt de energie omgezet in lichtenergie, omdat de elektronen botsen en zo
fotonen afgeven die weer licht uitstralen. De formule E = h x f geeft dit aan en heeft een
waarde 6,62606957 x 10-34 J/s. Het doel van dit PO is om zo nauwkeurig mogelijk deze
waarde aan te tonen.
De Constante van Planck zal ik met twee proeven aantonen om te kijken welke proef het
meest nauwkeurig is.
In proef 1 zal de spanning van de ledjes worden bepaald door te kijken bij welke spanning de
ledjes gaan branden en zo kan met een aantal berekeningen en de formule h = E / f de
constante van Planck worden bepaald.
In proef 2 zal de drempelspanning worden berekend. Daartoe zal eerst de afstand worden
gemeten waarbij de ledjes gaan branden en daarna wordt de formule Udrempel = x / 4 gebruikt.
Dan wordt ΔU tegen Δf uitgezet in een grafiek door middel van de gegevens van ledjes te
combineren. Uit de grafiek kan dan met een berekening de constante van Planck worden
bepaald.
, Onderzoeksvraag:
- Hoe kan de Constante van Planck worden aangetoond en welke proef is het meest
nauwkeurig?
Hypothese:
Ik weet niet zeker of het aantonen van de constante nauwkeurig zal zijn, omdat de appraten
die ik ga gebruiken al een aantal jaar oud zijn. Ook zal ik waardes met het blote oog moeten
aflezen, waardoor er afleesfouten kunnen ontstaan. Ik denk daarnaast dat proef 1 iets
nauwkeuriger zal zijn dan proef 2, omdat ik bij proef 1 waardes van de voedingskast kan
aflezen en bij proef 2 zelf waardes moet bepalen/schatten (in dit geval de afstand waarbij
het ledje gaat branden.
Benodigdheden:
Proef 1:
- Voedingskast
- Ampère meter
- Voltmeter
- Draden
- Ledjes met verschillende kleuren (rood, geel, groen en blauw)
- Klemmen
- Weerstand van 100 Ω
Proef 2:
- Nichroomdraad
- Liniaal
- Ledjes met verschillende kleuren (rood, geel, groen en blauw)
- Draden
- Voedingskast
- Kroonsteentjes
- Lijm/tie-wrap
Werkwijze:
Werkwijze proef 1:
Hieronder is een foto van de opstelling te zien.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper roxkoopman. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.