Evenwicht Schizofrenie filosofie, economie psychologie kosmologie, gedichten

fotonen

• 
• 

Gegevens

Gemaakt op vrijdag 11 juli 2025 17:30

Laatst bijgewerkt op vrijdag 11 juli 2025 17:38

Gepubliceerd op vrijdag 11 juli 2025 17:30

Hits: 48

Wat zijn fotonen?

Elektromagnetische straling, zoals licht, radiogolven, ultraviolette straling, röntgenstraling, gammastraling en infraroodstraling, bestaat uit kleine energiepakketjes die fotonen worden genoemd.

Fotonen zijn deeltjes zonder rustmassa die zich altijd met de lichtsnelheid voortbewegen. Ze dragen energie, waarvan de hoeveelheid afhangt van hun frequentie.

Fotonen ontstaan bijvoorbeeld diep in de kern van de zon tijdens kernfusie en doen er duizenden tot miljoenen jaren over om het zonoppervlak te bereiken. Daarna reizen ze als zonlicht door de ruimte naar de aarde.

Het elektromagnetisch spectrum varieert van lange, energiearme radiogolven tot zeer korte, energierijke gammastralen. Zichtbaar licht, dat wij met onze ogen kunnen waarnemen, ligt ongeveer in het midden van dit spectrum.

Afhankelijk van hun energie kunnen fotonen interacties aangaan met materie, zoals verstrooiing, absorptie of ionisatie.

Zwakke kerkracht

• 
• 

Gegevens

Gemaakt op vrijdag 04 juli 2025 23:54

Laatst bijgewerkt op zaterdag 05 juli 2025 21:33

Gepubliceerd op vrijdag 04 juli 2025 23:54

Hits: 47

De zwakke kernkracht

De zwakke kernkracht is een van de vier natuurkrachten waarop het universum gebouwd is.

Ze regelt het radioactieve verval van sommige atoomkernen, zoals bij bèta-verval.

Ook de emissie van een neutrino tijdens de eerste stap van de proton-protonreactie in de zon is vermoedelijk werk van de zwakke kernkracht.

De zwakke kernkracht kan quarks van soort laten veranderen – bijvoorbeeld bij het verval van een neutron in een proton.

De kracht wordt overgedragen door zware bosonen (W⁺, W^-, en Z⁰), en werkt daarom alleen op extreem korte afstanden: ongeveer 10^-18 meter. Dat is veel kleiner dan de afmeting van een atoomkern.

De zwakke kernkracht gehoorzaamt niet aan de inverse-kwadraatwet.

Voorbeeld:
- In een koolstof-14-kern vervalt een neutron tot een proton.
- Daarbij komt een elektron vrij – dit is het bèta-deeltje.
- Dit elektron verlaat de kern als bèta-straling.

Belangrijk bij processen in de zon en kernreacties.

Het is nu bekend dat elektromagnetisme en de zwakke kernkracht twee aspecten zijn van één kracht: de elektrozwakke kracht.
Bij zeer hoge temperaturen – zoals in het vroege heelal – zijn ze niet van elkaar te onderscheiden. Bij lagere temperaturen, zoals op aarde of in sterren, hebben ze afzonderlijke eigenschappen.

Meer over fundamentele krachten

De vier krachten van de natuur beïnvloeden niet allemaal dezelfde deeltjes:

- Zwaartekracht: werkt op alles met massa en energie.
- Elektromagnetische kracht: werkt op elektrisch geladen deeltjes.
- Sterke kernkracht: bindt quarks in protonen en neutronen en houdt kernen bij elkaar; werkt niet op elektronen of neutrino’s.
- Zwakke kernkracht: komt voor bij radioactief verval en kernreacties.

De sterke kernkracht is:
- 137 keer sterker dan de elektromagnetische kracht
- 100.000 keer sterker dan de zwakke kernkracht
- 10³⁹ keer sterker dan de zwaartekracht

Protonen en neutronen bestaan uit quarks. Er zijn zes soorten quarks: up, down, charm, strange, top en bottom.
De sterke kernkracht komt voort uit interacties tussen quarks via gluonen – de krachtdeeltjes van de sterke wisselwerking.

De zoektocht naar een superkracht

Ondanks hun verschillen bestaat het vermoeden dat de fundamentele krachten verschillende verschijningsvormen zijn van één onderliggende kracht.

In de jaren 60 werd de elektrozwakke theorie ontwikkeld (Glashow, Weinberg, Salam – Nobelprijs 1979). Later werden pogingen gedaan om ook de sterke kernkracht erbij te betrekken. Zulke theorieën worden Grand Unified Theories (GUT’s) genoemd.

Elke quarksoort correspondeert met een leptonsoort: het elektron, muon, tau en drie soorten neutrino’s.

GUT’s voorspellen:
- Bij temperaturen boven 10²⁸ K smelten de sterke en elektrozwakke krachten samen tot één kracht.
- Bij lagere temperaturen breekt deze symmetrie, en ontstaan de krachten zoals we die nu kennen.

Supersymmetrie en donkere materie

Supersymmetrie breidt het idee van symmetrie verder uit. Elk bekend deeltje zou een zwaardere partner hebben – een 'superdeeltje'.
Deze deeltjes zouden bij de oerknal zijn gevormd en mogelijk nog bestaan als donkere materie. Ze zijn nog niet waargenomen, maar veel theoretici geloven in hun bestaan.

De zwaartekracht blijft buiten beeld

Pogingen om de zwaartekracht op te nemen in een Super-GUT zijn nog niet geslaagd.
Einsteins algemene relativiteit beschrijft zwaartekracht als kromming van ruimte-tijd, terwijl de andere krachten worden beschreven met kwantumvelden.

Snaartheorie is een veelbelovende poging tot eenheid: alle deeltjes en krachten zijn trillingswijzen van microscopische ‘snaren’. Maar een definitieve theorie van kwantumzwaartekracht is nog niet gevonden.

De elektromagnetische kracht

• 
• 

Gegevens

Gemaakt op woensdag 09 juli 2025 16:40

Laatst bijgewerkt op woensdag 16 juli 2025 17:38

Gepubliceerd op woensdag 09 juli 2025 16:40

Hits: 126

De elektromagnetische kracht, is naast zwaartekracht, sterke- en zwakke kernkracht, één van de vier natuurkrachten die aan de basis liggen van het universum. De elektromagnetische kracht werkt op zowel microscopisch als op macroscopisch niveau. Ze werkt tussen deeltjes die een elektrische lading hebben, zoals elektronen en protonen. Via het licht van de sterren is de elektromagnetische kracht zichtbaar en werkzaam in het hele universum. Het is de kracht achter elektriciteit, magnetisme, licht en chemische bindingen.

Hoe ontstaat de elektromagnetische kracht?

Een atoom bestaat uit positief geladen protonen, neutrale neutronen (in de kern), en negatief geladen elektronen (in de elektronenwolk).
In een neutraal atoom heffen de positieve en negatieve ladingen elkaar op.
Zodra dit evenwicht verstoord raakt, ontstaat een elektrische lading.

Dit uit evenwicht raken kan gebeuren door:

• wrijving (elektrostatische lading)
• Geleiding
• inductie (nabijheid van een elektrisch veld)
• chemische reacties (zoals in batterijen)
• subatomaire processen (zoals bij straling)

Elektrisch veld:
Rondom een stilstaande elektrische lading ontstaat een elektrisch veld.
Dit veld oefent een kracht uit op andere elektrische ladingen in de buurt.

Magnetisch veld:
Beweegt de lading (bijvoorbeeld in een stroomdraad), dan ontstaat een magnetisch veld.
Dit magnetisch veld staat altijd loodrecht op de bewegingsrichting van de lading.

Elektromagnetische kracht:
Het elektrische en magnetische veld vormen samen de elektromagnetische kracht.
Deze kracht wordt overgedragen door fotonen (lichtdeeltjes).
Ze werkt op alle deeltjes met een elektrische lading.

De elektromagnetische kracht is verantwoordelijk voor:

• aantrekking en afstoting tussen geladen deeltjes
• het transport van elektrische stroom
• de werking van magneten
• het vasthouden van elektronen in atomen
• het uitzenden en ontvangen van elektromagnetische straling (zoals licht, radiogolven en röntgenstraling)

De de drager enboodschapper van elektromagnetische kracht: het foton

In de zon ontstaat elektromagnetische kracht doordat helium protonen, door de immense hitte en druk in de kern van de zon, fuseren. Hierbij komen gigantische warmte energie en fotonen vrij. Deze energie en fotonen reizen in dertig jaar tijd naar de oppervlakte van de zon en stralen alle kanten de ruimte in, in de vorm van fotonen: massaloze deeltje die de energie meennemen en overbrengen.
Een klein deel van de fotonen,die in de luchtledige ruimte met de snelheid van het licht(300000 km/s) reizen, bereiken de aarde in de vorm van voor mensen waarneembaar licht,
Alle andere fotonen soorten zijn voor het menselijk oog onzichtbaar maar sommige kunnen wel via de huid waargenomen worden in de vorm van warmte bij infraroodstralen en verbranding via ultraviolette stralen.
Radiogolven bereiken ook het aardoppervlak.
Ultravioletstralen en infraroodstralen bereiken gedeeltelijk het aardoppervlakte en worden deels door de atmosfeer geabsorbeerd.
De hoogenergetische microgolven, gamma- en röntgenstralen die gevaarlijk zijn voor leven worden voor het allergrootste deel door de aardatmosfeer geabsorbeerd.

Wat fotonen “overbrengen” naar de aarde

Fotonen – de deeltjes waaruit elektromagnetische straling bestaat – dragen energie en impuls (bewegingshoeveelheid) met zich mee. Ze oefenen daarmee invloed uit via de elektromagnetische kracht. Wanneer deze fotonen de aarde bereiken (bijv. afkomstig van de zon), brengen ze:

1. Energie (via elektromagnetische interactie)
De fotonen uit zonlicht kunnen elektronen in atomen of moleculen op aarde laten trillen of losmaken. Dit is de kern van elektromagnetische interactie: In planten: fotosynthese (foton → chlorofyl → chemische energie) In zonnepanelen:(Licht,infrarood) foton → elektron vrij → elektriciteit In onze huid: foton → warmte (infrarood) of vitamine D-productie (UV)
2. Stralingsdruk (impuls-overdracht)
Fotonen hebben geen massa, maar wél impuls. Wanneer ze door een oppervlak worden geabsorbeerd of weerkaatst, oefenen ze een heel kleine kracht uit (zogenoemde stralingsdruk), een direct effect van elektromagnetische kracht.
3. Elektrische en magnetische velden
Een foton is een trilling in het elektromagnetisch veld: het bestaat uit een wisselend elektrisch én magnetisch veld. Deze velden kunnen op afstand krachten uitoefenen op geladen deeltjes zoals elektronen.

Op aarde betekent dit concreet:
Zichtbaar licht: prikkelt het netvlies (elektronen reageren → zien)
Infraroodstraling: brengt warmte over (moleculen gaan sneller trillen)
UV-straling: kan chemische reacties starten (bijv. in huid of DNA)
Röntgenstraling: dringt diep in weefsel en ioniseert atomen (medisch gebruik)
Radiogolven: veroorzaken elektrische spanningen in antennes (radio/telecom)

Samenvattend:
De elektromagnetische kracht die fotonen naar de aarde brengen, is de kracht waarmee ze invloed uitoefenen op elektrische ladingen (zoals elektronen).
Ze doen dit door hun energie, elektrisch/magnetisch veld, en soms impuls over te dragen.
Alles wat we zien, voelen als warmte, of elektrisch kunnen opwekken met zonlicht, is het gevolg van deze fundamentele kracht.

Elektriciteit uit elektromagnetische kracht

De elektromagnetische kracht wordt ook benut om elektriciteit op te wekken voor huishoudens en industrie.

Dat gebeurt in elektriciteitscentrales, waar turbines worden aangedreven door stoom. Die stoom ontstaat uit warmte die wordt opgewekt door het verbranden van aardgas of steenkool, door kernsplijting, of via waterkracht. met de in stroomkracht omgezette energie worden enorme turbines draaiende gehouden die generatoren in beweging brengen en voldoende stroom opwekken voor de huishoudens en industrie in de buurt van de centrale.

De draaiende turbines zetten grote dynamo’s (generatoren) in beweging. In deze generatoren bewegen een magneetveld langs spoelen van koperdraad. Daardoor worden de elektronen in de koperdraden in beweging gebracht: dit is elektrische stroom.

De elektromagnetische kracht is hier dus de fundamentele natuurkracht die elektrische stroom opwekt uit mechanische energie.

Voorbeelden in het dagelijks leven

• Elektrische apparaten
• Magneten en elektromotoren
• Licht en kleur
• Radiogolven, wifi, röntgenstraling
• Alle chemische bindingen tussen atomen

Eigenschappen van de elektromagnetische kracht

Eigenschap	Waarde
Werkt op	Elektrische ladingen
Reikwijdte	Oneindig (maar verzwakt met afstand)
Krachtdrager	Foton
Relatieve sterkte	Veel sterker dan zwaartekracht
Effect	Elektrische en magnetische verschijnselen

Bijdragen aan het begrip en de toepassing van elektromagnetisme (oudheid – 21e eeuw)

Oudheid: waarneming zonder begrip (±600 v.Chr.)
De Griekse filosoof Thales van Milete ontdekte dat barnsteen (Grieks: ēlektron) kleine voorwerpen aantrekt als je het wrijft met een doek — een vroege vorm van statische elektriciteit.
De magnetische eigenschap van bepaalde ijzerertsen (magnetiet) was eveneens bekend in het oude Griekenland, China en India. Men beschouwde deze krachten als mysterieuze natuurverschijnselen, zonder verdere verklaring of samenhang.

Middeleeuwen en vroege Renaissance (9e–16e eeuw)
In de islamitische wereld en in Europa werden magnetische eigenschappen van mineralen verder onderzocht, onder meer in het kader van navigatie (kompas).

In de 13e eeuw beschreef de Engelse monnik Petrus Peregrinus de werking van magneten en formuleerde vroege wetten over aantrekking en afstoting van polen. Toch bleven elektriciteit en magnetisme tot in de 17e eeuw grotendeels gescheiden fenomenen.

Begin van systematisch onderzoek (17e eeuw)
William Gilbert (1600):
Grondlegger van de studie van elektriciteit en magnetisme. Hij noemde wrijvingskrachten “electricus”, afgeleid van ēlektron.Hij onderscheidde elektrische aantrekkingskracht van magnetisme, maar begreep nog niet dat ze verwant waren.

Elektrische lading en stroom (18e – vroege 19e eeuw)

Benjamin Franklin:
introduceerde het idee van positieve en negatieve elektrische lading.

Luigi Galvani (1780):
toonde aan dat elektriciteit spiersamentrekkingen kan veroorzaken (dierlijke elektriciteit).

Alessandro Volta (1800):
Vond de eerste batterij uit — een bron van continue elektrische stroom. In deze tijd sprak men nog over "elektrische vloeistof", omdat het elektron nog niet ontdekt was.

Verband tussen elektriciteit en magnetisme (vanaf 1820)

Hans Christian Ørsted(1820):
Ontdekte dat een stroomdraad een kompasnaald beïnvloedt — eerste directe bewijs dat stroom een magnetisch veld opwekt.

André-Marie Ampère(1820):
Beschreef hoe elektrische stromen elkaar beïnvloeden via magnetisme. Deze ontdekkingen leidden tot het concept van één gecombineerde kracht: elektromagnetisme.

De wetten van Maxwell (1860–1873)
James Clerk Maxwell: bracht alle bekende wetten van elektriciteit en magnetisme samen in vier elegante vergelijkingen. Toonde aan dat licht een elektromagnetische golf is — een revolutionaire koppeling van optica en elektromagnetisme.

Ontdekking van het elektron en de rol van kwantummechanica (1897–20e eeuw)

J.J. Thomson(1897)
Ontdekte het elektron — het eerste subatomaire deeltje — als drager van elektrische stroom.

Paul Drude(1900):
Beschreef elektronen in metalen als een gas dat vrij kan bewegen (Drude-model).

Arnold Sommerfeld(1927):
Voegde kwantummechanica toe, waardoor het gedrag van elektronen in geleiders nauwkeuriger verklaard kon worden (Drude-Sommerfeld-model).

Paul Dirac (1928)
Ontwierp de Dirac-vergelijking die kwantummechanica en relativiteit combineert.
Voorspelde het bestaan van het positron (antideeltje van het elektron).

Richard Feynman (1940–1965)
Grondlegger van de kwantumelektrodynamica (QED), de meest precieze theorie van elektromagnetisme.
Ontwierp Feynmandiagrammen om de interactie tussen deeltjes visueel weer te geven.

Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga en Richard Feynman (Nobelprijs 1965)
Bekroond voor hun werk aan QED — het standaardmodel voor elektromagnetische interacties.

Toepassingen en technologie
Claude Shannon (1948)
Grondlegger van de informatietheorie; maakte digitale communicatie via elektromagnetische signalen mogelijk.

James Van Allen (1958)
Ontdekte de Van Allen-gordels — elektromagnetisch gevangen straling rond de aarde (met Explorer 1).

John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley (1947)
Ontwikkelden de transistor, gebaseerd op stroomgeleiding in halfgeleiders.
Legden de basis voor moderne elektronica en computers.

Fotonen en standaardmodel
Sheldon Glashow (1961), Steven Weinberg en Abdus Salam (1967)
Toonden aan dat elektromagnetisme en de zwakke kernkracht onderdeel zijn van één electron

21e eeuw: observatie en toepassing
Ruimteonderzoek (2000–heden)
Satellieten zoals Planck (2009), Fermi (2008) en James Webb (2021) gebruiken elektromagnetische straling om het heelal te onderzoeken.

Medische technologie (1950–heden)
MRI (vanaf 1977): gebruikt magnetische velden en radiogolven — puur gebaseerd op elektromagnetisme.
Ook röntgendiagnostiek, lasertherapie en radiotherapie gebruiken EM-straling.

Samenvatting
De 20e eeuw bracht een diep begrip van elektromagnetisme via kwantumtheorie (QED).
De 21e eeuw gebruikt die kennis wereldwijd in ruimtevaart, geneeskunde, communicatie en elektronica.

Samenvattend

• Elektriciteit en magnetisme werden al in de oudheid waargenomen, maar pas vanaf de 17e eeuw systematisch onderzocht.
• In de 19e eeuw werden ze samengevoegd tot één natuurkracht: het elektromagnetisme.
• De ontdekking van het elektron en de toepassing van kwantummechanica maakten het model van elektrische geleiding compleet.

Websites en literatuur

• Khan Academy – Fysica
• HyperPhysics
• Wikipedia – Elektromagnetische kracht

Boeken

• De schoonheid van de fysica – Leonard Susskind
• Deeltjes en Velden – Gerard 't Hooft
• The Feynman Lectures on Physics – Volume II – Richard Feynman
• Introduction to Electrodynamics – David J. Griffiths

1. Wrijving (elektrostatische lading)
Als je twee vaak slecht geleidende materialen tegen elkaar wrijft of egen elkaar aan plaatst, kunnen elektronen van het ene materiaal naar het andere overspringen. Dat gaat gemakkelijker wanneer de bindingsenergie van het ene materiaal lager is dan de bindingsenergie van het ander materiaal Het ene materiaal krijgt dan een negatieve lading (overschot aan elektronen), het andere een positieve (tekort aan elektronen). De lading in beide materialen is een stilstaande lading
Bijvoorbeeld: als je een plastic kam door droog haar haalt, kan de kam elektronen van je haar opnemen en zo negatief geladen raken. Bij sommige weertypen kan een auto statisch geladen worden door de wrijving met de lucht. Deze lading veroorzaakt een schok aan je hand. Tijdens onweers buien wanneer je de klink van de autodeur vastpakt.
Bij onweersbuien kunnen wolen ten opzicht van andere wolken of ten opzichte van de aarde statisch geladen worden doordat waterdruppels en ijskristallen tegen elkaar botsen. Er ontstaat hierdoor een enorm spanningsverschil dat op een bepaald moment zo groot is dat een heftige ontlading van de spanning moet volgen..

Geleiding (Conduction)

Als een elektrisch geladen object contact maakt met een neutrale geleider, zoals metaal, kunnen elektronen zich verplaatsen en de lading gelijkmatig overdragen. Zo kan een neutraal voorwerp elektrisch geladen worden door geleiding.

• Een geladen bol raakt een geleidende neutrale elektroscoop aan.
• Vanwege het spanningsverschil bewegen elektronen tussen beide voorwerpen.
• Elektronen migreren van negatieve naar neutrale objecten, of verdwijnen uit neutraal in geval van positieve lading.
• Na contact bezitten beide voorwerpen meestal dezelfde soort lading, maar in mindere hoeveelheid.

• Metalen geleiders maken dit mogelijk doordat hun elektronen vrij kunnen bewegen (vrije ladingsdragers).
• De wet van behoud van lading blijft geldig: totale lading vóór en na contact is gelijk.

• Een klassiek experiment is de elektroscoop: contact met een geladen object laat de blaadjes uitslaan.
• De elektronen spreiden zich uit over het oppervlak van de elektroscoop, waardoor zichtbare afstoting optreedt.

sterke kernkracht

• 
• 

Gegevens

Gemaakt op zondag 29 juni 2025 13:45

Laatst bijgewerkt op zaterdag 05 juli 2025 15:31

Gepubliceerd op zondag 29 juni 2025 13:45

Hits: 75

De sterke kernkracht

Wat is de sterke kernkracht?
De sterke kernkracht is een de vier fundamentele natuurkrachten in het universum die verantwoordelijk is voor het bijeenhouden van atoomkernen.
De sterke kernkracht (ook wel: sterke wisselwerking) is de kracht die protonen en neutronen in de atoomkern bijeenhoudt, ondanks de elektromagnetische afstoting tussen de positief geladen protonen. De sterke kernkracht is veel sterker dan de elektromagnetische kracht, maar werkt alleen op zeer korte afstand.
Zonder deze kracht zouden protonen elkaar afstoten en geen atoomkernen vormen.

Waar werkt de sterke kracht?>
Binnen kerndeeltje van het atoom: ze houdt quarks samen in protonen en neutronen (via gluonen)dit wordt kleurkracht genoemd.
Binnen de atoomkern: ze houdt protonen en neutronen samen in de atoomkern. Dit wordt ‘residuele sterke kracht genoemd.

Belangrijke eigenschappen sterke kernkracht:
– Is ongeveer 100 keer sterker dan de elektromagnetische kracht.
– Werkt alleen op < 1 femtometer (1 fm = 10⁻¹⁵ m of 10 biljoenste van 1 cm).
– is alleen aantrekkend op ultrakorte afstand.
– Protonen en neutronen worden gebonden ongeacht hun elektrische lading.
– Gluonen dragen kernkracht over tussen quarks (kleurkracht).

Hoe werkt het?

Op het niveau van quarks:
- 2 Up + 1 downquark vormen 1 proton.
- Gluonen wisselen tussen de quarks en zorgen dat deze bij elkaar blijven.
Quarks hebben drie soorten ladingen die rood, groen en blauw genoemd worden
De sterke kracht probeert quarks altijd ladingneutraal (kleur-neutraal) te maken.

Op het niveau van atoomkernen
- De ‘restkracht’ van de kleurkracht zorgt ervoor dat protonen en neutronen samen blijven in de kern.
- Dit heet ook de nucleaire kracht of ‘residuele sterke kracht’.

Toepassing bij kernfusie en -splijting

In de zon zorgt de sterke kernkracht ervoor dat waterstofkernen samensmelten tot helium (kernfusie).
Bij kernsplijting worden zware kernen uit elkaar getrokken — tegen de sterke kracht in — waarbij veel energie vrijkomt.
Dit verklaart ook de enorme energie-opbrengst volgens E = mc².

Waarom is de sterke kracht zo belangrijk?

Zonder deze kracht zouden er geen stabiele atoomkernen bestaan.
Dus geen atomen, geen moleculen, geen sterren en geen leven.
De sterke kracht is de bouwsteen van alle zichtbare materie in het universum.
Ze is onzichtbaar in het dagelijks leven, maar absoluut onmisbaar. De sterke kernkracht is die quarks binnen protonen en neutronen bindt, en vervolgens atoomkernen bijeenhoudt ondanks de elektrische afstoting tussen protonen. Ze is extreem krachtig, maar werkt slechts op ultrakorte afstanden en is essentieel voor het bestaan van materie en dus ook leven.