H9 Elektromagnetische straling en materie
1 Het elektromagnetisch spectrum (Binas T19)
Elektromagnetische straling bestaat uit elektromagnetische golven die voortbewegen met
de lichtsnelheid. Niet alle elektromagnetische straling kan doordingen door de
aardatmosfeer.
Het elektromagnetisch spectrum is de verzamelnaam voor alle soorten
elektromagnetische straling met uiteenlopende golflengtes en frequenties.
Elektromagnetische straling Golflengte Voorbeelden van toepassingen
Radiogolven 103 Radio
Microgolven 10-2 Magnetron
Infrarood 10-5 Elektrische kachels, broodroosters (doel is
meestal verwarmen)
Zichtbaar licht 0,5 ∙ 10-6 Fotografie
Ultraviolet 10-8 Zonnebank, hoogte-zon
Röntgenstraling 10-10 Röntgenfoto’s
Gammastraling 10-12 Sterilisatie van voedsel, sterilisatie in
ziekenhuizen (o.a. voor het behandelen van
bepaalde typen kanker)
Formules:
- Voor de golfengtes en frequenties van de elektromagnetische straling geldt:
c=f∙λ
c: lichtsnelheid (Binas T7)
f: frequentie in Hertz (Hz)
λ: golflengte in meter (m)
2 De kleur van de ster
Voorwerpen zenden, afhankelijk van hun temperatuur, elektromagnetische straling
uit in verschillende golflengten. Bij benadering stralen de meeste voorwerpen als
zwarte straler, een voorwerp met een constante temperatuur dat alle straling die erop
valt, volledig absorbeert. Warme voorwerpen zenden straling uit in veel
verschillende golflengten, dit wordt daarom een continu spectrum genoemd. Omdat het
om uitgezonden straling gaat, wordt het ook wel een emissiespectrum genoemd.
Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe meer energie het uitzendt in alle
golflengten. De temperatuur bepaalt ook de kleur van het licht dat het voorwerp
uitzendt. Door bij verschillende golflengten te meten hoeveel energie een voorwerp
uitzendt, kun je bepalen welke temperatuur het heeft. De intensiteit van straling is het
vermogen van de straling dat per vierkante meter oppervlak passeert. Een
stralingskromme geeft aan hoe groot de intensiteit is van de straling per nanometer
uitgezonden door een voorwerp. De planck-kromme is die van een zwarte straler.
Formules:
- Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe kleiner de golflengte van
de meest intense straling die het voorwerp uitzendt. Het verband wordt
weergegeven door de verschuivingswet van Wien:
λ max ∙ T = k W
1 Het elektromagnetisch spectrum (Binas T19)
Elektromagnetische straling bestaat uit elektromagnetische golven die voortbewegen met
de lichtsnelheid. Niet alle elektromagnetische straling kan doordingen door de
aardatmosfeer.
Het elektromagnetisch spectrum is de verzamelnaam voor alle soorten
elektromagnetische straling met uiteenlopende golflengtes en frequenties.
Elektromagnetische straling Golflengte Voorbeelden van toepassingen
Radiogolven 103 Radio
Microgolven 10-2 Magnetron
Infrarood 10-5 Elektrische kachels, broodroosters (doel is
meestal verwarmen)
Zichtbaar licht 0,5 ∙ 10-6 Fotografie
Ultraviolet 10-8 Zonnebank, hoogte-zon
Röntgenstraling 10-10 Röntgenfoto’s
Gammastraling 10-12 Sterilisatie van voedsel, sterilisatie in
ziekenhuizen (o.a. voor het behandelen van
bepaalde typen kanker)
Formules:
- Voor de golfengtes en frequenties van de elektromagnetische straling geldt:
c=f∙λ
c: lichtsnelheid (Binas T7)
f: frequentie in Hertz (Hz)
λ: golflengte in meter (m)
2 De kleur van de ster
Voorwerpen zenden, afhankelijk van hun temperatuur, elektromagnetische straling
uit in verschillende golflengten. Bij benadering stralen de meeste voorwerpen als
zwarte straler, een voorwerp met een constante temperatuur dat alle straling die erop
valt, volledig absorbeert. Warme voorwerpen zenden straling uit in veel
verschillende golflengten, dit wordt daarom een continu spectrum genoemd. Omdat het
om uitgezonden straling gaat, wordt het ook wel een emissiespectrum genoemd.
Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe meer energie het uitzendt in alle
golflengten. De temperatuur bepaalt ook de kleur van het licht dat het voorwerp
uitzendt. Door bij verschillende golflengten te meten hoeveel energie een voorwerp
uitzendt, kun je bepalen welke temperatuur het heeft. De intensiteit van straling is het
vermogen van de straling dat per vierkante meter oppervlak passeert. Een
stralingskromme geeft aan hoe groot de intensiteit is van de straling per nanometer
uitgezonden door een voorwerp. De planck-kromme is die van een zwarte straler.
Formules:
- Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe kleiner de golflengte van
de meest intense straling die het voorwerp uitzendt. Het verband wordt
weergegeven door de verschuivingswet van Wien:
λ max ∙ T = k W
