Natuurkunde
deuterium
- Gegevens
- Gemaakt op woensdag 29 juli 2026 21:53
- Laatst bijgewerkt op donderdag 06 augustus 2026 23:00
- Gepubliceerd op woensdag 29 juli 2026 21:53
- Hits: 7
Waterstof aangeduid met H(Hydrogenium) heeft 1 proton in de kern maar in tegenstelling tot deuterium géén neutron in de kern en 1 elektron in de schil om de kern. Waterstof is daarom lichter dan deuterium.
2 Atomen deuterium met 1 atoom zuurstof(O) vormt het molecuul zwaar water (D2O=zwaarder dan normaal water).
2 Atomen waterstof met 1 atomen zuurstof(O) vormt het over de hele wereld in ruime mate voorkomende water.(H2O)
Deuterium zit in het op aarde voorkomende water in een verhouding van ongeveer 1 op de 6.400 gewone waterstofatomen. Deuterium is niet radioactief en vervalt niet spontaan.
In de verhouding D/H=1/6400 is deuterium stimulerend voor het leven op aarde. In een hogere verhouding D/H is deuterium toxisch voor het leven en zeker voor planten, mens en dier.
superpositie
- Gegevens
- Gemaakt op dinsdag 21 juli 2026 10:05
- Laatst bijgewerkt op dinsdag 21 juli 2026 10:05
- Gepubliceerd op dinsdag 21 juli 2026 10:07
- Hits: 7
- Constructieve interferentie: Golven 'tellen bij elkaar op' (dal ontmoet dal, berg ontmoet berg). Het licht wordt helderder.
-Destructieve interferentie: Golven heffen elkaar op (dal ontmoet berg). Het licht wordt zwakker of er ontstaat een donkere vlek.
De golftheorie van Christiaan Huygens(1629–1695)
- Gegevens
- Gemaakt op vrijdag 17 juli 2026 10:10
- Laatst bijgewerkt op zaterdag 18 juli 2026 17:58
- Gepubliceerd op vrijdag 17 juli 2026 10:10
- Hits: 17
Huygens was na gaan denken over de aard waarmee licht zich voortplant doordat hij veel met lenzen werkte en deze voor astronomische waarnemingen gebruikte. Tijdens zijn onderzoek stuitte hij op een bijzonder verschijnsel in IJslands kristal (calciet): een invallende lichtstraal splitste zich in twee afzonderlijke stralen, een verschijnsel dat bekendstaat als dubbele breking (dubbele refractie). De bestaande theorieën konden dit niet verklaren. Met behulp van een meetkundige beschrijving van zich voortplantende bolvormige golffronten liet Huygens zien hoe gewone lichtbreking kon worden verklaard en ontwikkelde hij bovendien een eerste theorie voor de dubbele breking in IJslands kristal.
Lichtbronnen brengen de ether in bolvormige beweging. Deze golven of trillingen, zijn vergelijkbaar met geluid door de lucht of de rimpels in een vijver. Daarbij is elk etherdeeltje dat door een lichtgolf wordt geraakt, een bron en gaat zélf werken als een nieuwe, minuscule bron van cirkelvormige hulpgolfjes (elementaire golven).Al deze kleine hulpgolfjes smelten samen. De buitenste 'raaklijn' van al die minigolfjes vormt het nieuwe, grote golffront. Met zijn golftheorie kon Huygens twee basiseigenschappen van licht bewijzen:
• Hoek van inval = hoek van terugkaatsing : Als het golffront een spiegel raakt, kaatsen de opeenvolgende hulpgolfjes onder exact dezelfde hoek terug als waarin ze binnenkwamen.
• Breking (Refractie): Wanneer licht van lucht naar glas of water gaat, vertraagt de golf. Omdat de ene kant van het golffront het nieuwe materiaal eerder raakt dan de andere kant, buigt de hele lichtstraal om.
In zijn golftheorie was Huygens een van de eersten die de berekeningen van de Deense astronoom Ole Rømer steunde licht een onvoorstelbaar hoge, maar meetbare snelheid heeft.
Isaac Newton(1643-1727) betoogde in 1704 in zijn boek Opticks dat licht uit kleine deeltjes (corpuscula) bestond.
In 1801 gaf de de Engelse wetenschapper Thomas Young met een dubbelspleet-experiment steun voor de golftheorie van Huygens.
De de theorie van de kwantum mechanica stelt dat afhankelijk van de meting licht zich kan gedragen als een golf of als een deeltje.
Literatuur
Dijksterhuis, Fokko Jan, en Klaas Landsman. "Christiaan Huygens: Traité de la Lumière (Leiden, Pieter van der Aa, 1690)." In Boekenwijsheid: drie eeuwen kennis en cultuur in 30 bijzondere boeken, geredigeerd door Jan Bos en Erik Geleijns, 177–185. Zutphen: Walburg Pers, 2009Huygens, Christiaan. 1897. Oeuvres complètes de Christiaan Huygens. Tome VII: Correspondance 1670-1675. Uitgegeven door de Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen. Den Haag: Martinus Nijhoff. dbnl.org.
Huygens, Christiaan. Traité de la Lumière Chez Pierre vander Aa, marchand libraire, A Leide, 1690.
Newton, Isaac. (1673) 2026. "Newton's Reply to Huygens's Objections, 3 July 1673." In The Newton Project, geredigeerd door Rob Iliffe en Scott Mandelbrote. Oxford / Cambridge: University of Oxford. ox.ac.uk.
Newton, Isaac. 1672. "A Letter of Mr. Isaac Newton... Containing His New Theory about Light and Colors." Philosophical Transactions of the Royal Society of London 7, nr. 80: 3075–3087. cam.ac.uk.
Thomas Young (1773–1829)
- Gegevens
- Gemaakt op zaterdag 18 juli 2026 11:39
- Laatst bijgewerkt op dinsdag 21 juli 2026 12:36
- Gepubliceerd op zaterdag 18 juli 2026 11:39
- Hits: 10
Thomas Young stelde dat licht een golf is en onderworpen is aan het superpositieprincipe.
Zijn grote experimentele prestatie was het aantonen van de constructieve en destructieve interferentie van licht (ca. 1801). In een moderne versie van Youngs experiment, verlicht een laser gelijkmatig twee parallelle spleten in een verder ondoorzichtig oppervlak. Het licht dat door de twee spleten stroomt, wordt waargenomen op een ver scherm. Wanneer de breedtes van de spleten aanzienlijk groter zijn dan de golflengte van het licht, gelden de regels van geometrische optica—het licht werpt twee schaduwen en er zijn twee verlichte gebieden op het scherm. Echter, naarmate de spleten smaller worden, vervormt het licht zich in de geometrische schaduw en overlappen de lichtgolven op het scherm. (Diffractie(buiging van licht) wordt zelf veroorzaakt door de golfnatuur van licht, wat een ander voorbeeld is van een interferentie-effect.
Christian Doppler (1803–1853)
- Gegevens
- Gemaakt op donderdag 02 juli 2026 14:02
- Laatst bijgewerkt op vrijdag 17 juli 2026 16:14
- Gepubliceerd op donderdag 02 juli 2026 14:02
- Hits: 11
Christiaan Doppler formuleerde het Dopplereffect. Het dopplereffect is het algemene natuurkundige verschijnsel waarbij de golflengte of frequentie van een golf verandert doordat bron en waarnemer ten opzichte van elkaar bewegen.
Voor licht betekent dit:
- • Beweegt een ster naar ons toe, dan worden de lichtgolven als het ware in elkaar gedrukt. De golflengte wordt korter en het spectrum verschuift naar het blauwe deel van het licht. Dit noemen we blauwverschuiving.
- • Beweegt een ster van ons af, dan worden de lichtgolven uitgerekt. De golflengte wordt langer en het spectrum verschuift naar het rode deel van het licht. Dit noemen we roodverschuiving.
De rood- of blauwverschuiving is dus het zichtbare gevolg van het dopplereffect bij licht.
Hoe wordt de snelheid berekend?
Astronomen weten uit laboratoriummetingen precies bij welke golflengte een spectraallijn van bijvoorbeeld waterstof, natrium of calcium hoort te liggen.Vinden zij dezelfde lijn iets verder naar het rood, dan berekenen zij hoeveel de lijn is verschoven. Bij snelheden die veel kleiner zijn dan de lichtsnelheid geldt: radiaalsnelheid = (verschuiving van de golflengte / oorspronkelijke golflengte) × lichtsnelheid
Of in formulevorm: v = (Δλ / λ) × c waarbij:
- • v = radiaalsnelheid
- • Δλ = gemeten verschuiving van de spectraallijn
- • λ = oorspronkelijke golflengte
- • c = de lichtsnelheid (299.792 km/s) < /ul> Hiermee kunnen snelheden worden gemeten met een nauwkeurigheid van soms minder dan één meter per seconde.
- • Doppler-roodverschuiving: een ster of sterrenstelsel beweegt van ons af.
- • Kosmologische roodverschuiving: het heelal zelf zet uit. Daardoor worden de lichtgolven onderweg uitgerekt. Dit is de roodverschuiving die astronomen waarnemen bij verre sterrenstelsels.
- • Zwaartekrachtsroodverschuiving: volgens de algemene relativiteitstheorie van
Albert Einstein verliest licht dat uit een sterk zwaartekrachtsveld ontsnapt een beetje energie. Daardoor wordt de golflengte iets langer.
Roodverschuiving heeft niet altijd dezelfde oorzaak
Het is belangrijk om te weten dat een roodverschuiving niet altijd door het dopplereffect wordt veroorzaakt.Er bestaan drie belangrijke oorzaken: