Explosieve wetenschap

Ondanks het vuurwerkverbod was er tijdens de jaarwisseling veel vuurwerk te zien en te horen. Vuurwerk is niet alleen visueel indrukwekkend, maar ook natuurkundig een interessant fenomeen. 

Bekijk hier de video. 

Opdrachten

Wanneer vuurwerk afgaat, komt er energie vrij en in de vorm van warmte en licht. Deze energie kan worden opgenomen door elektronen in atomen. Deze elektronen bewegen dan naar een hoger energieniveau. Dit wordt een aangeslagen toestand genoemd.  

 

Wanneer een elektron in een natriumatoom vanuit een aangeslagen toestand terugvalt naar een lager energieniveau, zendt het een foton uit met een energie van 3,3689 x 10^-19 J.  

1. Wat is de golflengte van het foton? 

2. Bepaal met behulp van Binas de kleur van het licht dat wordt uitgezonden door natrium in vuurwerk.  

 

Een foton dat wordt uitgezonden door een natriumatoom () heeft een bepaalde hoeveelheid impuls.  

3. Hoe verschilt de interpretatie van impuls bij fotonen tussen de klassieke natuurkunde (Newtoniaanse mechanica) en moderne natuurkunde (kwantummechanica)? 

4. Bereken de verandering in snelheid van het natriumatoom als gevolg van het uitzenden van het foton.  

5. Bereken de kinetische energie van het natriumatoom nadat het een foton heeft uitgezonden. Om de berekening te vereenvoudigen, mag je aannemen dat het natriumatoom voor de emissie in rust was.  

6. Leg met de wet van behoud van impuls uit waarom de kinetische energie van het natriumatoom veel kleiner is dan de energie van het uitgezonden foton.

 

Extra informatie 

Science Space

Wil je meer weten over onze natuurkunde methodes?
Naar website Chemie
Naar website Chemie Overal