Examentraining VWO Natuurkunde: Elektromagnetische Straling en Materie 

Dank je! Succes straks.

ik ook ff snelle refresh, succes pik

Dank je! Graag gedaan!

Goede vraag, want je bent niet de enige die dit lastig vindt. Die formule staat dus niet in Binas. En dat is wel vaker, dat je iets moet uitrekenen, maar dat er geen formule voor is. Dan kun je toch de berekening doen door logisch nadenken. De vraag begint bij 12:58. Ga in dit geval uit van wat gegeven is (aantallen fotonen per seconde op een opp. van 1 cm²) en van wat gevraagd is (vermogen). Kijk naar de definitie van vermogen (wel in Binas): energie per seconde. Dus je moet die aantallen fotonen omrekenen naar hoeveelheid energie. De grafiek gaat al over "per seconde", dus met de tijd hoef je niets te doen. Wel met de energie. Elk foton heeft een bepaalde energie (formule ook in Binas). Dus samen hebben ze een energie van "aantal fotonen" x "energie per foton". Zo kom je tot het antwoord. Nogmaals: dit type berekeningen komt vaker voor. Kijk dan dus naar wat gegeven is, naar de eenheden en los het zo stap voor stap op.

Oeps, je hebt helemaal gelijk! Fout dus in de presentatie. Dank je.

Mooi, graag gedaan en veel succes maandag!

Op 11:28 gaat het om het vermogen van de bron op basis van de temperatuur aan het oppervlak. Dan moet je dus de straal van Sirius A hebben: 1,193*10⁹ m (berekend op basis van gegevens tabel). Op 12:16 gaat het om het vermogen van de bron op basis van de intensiteit die we op aarde ontvangen. Dan moet je dus als straal de afstand aarde-Sirius A invullen: 8,141*10¹⁶ m (uit de tabel). In jouw reactie lijk je de verkeerde formule te gebruiken: de oppervlakte van de ster is 4*pi*r². Welke waarden heb je ingevuld? En wat kreeg je daaruit?

Voor je eerste vraag volgt de uitwerking op 11:50. Je weet het ontvangen vermogen per m^2 bij de aarde. Let op: dat is dus de ontvangen intensiteit (in W/m^2). Je weet ook de afstand tot de bron. Dan kun je de kwadratenwet gebruiken: I_ontvangen = P_bron / (4*pi*r^2), met r de afstand tot de bron. Omschrijven geeft: P_bron = I_ontvangen * 4 * pi * r^2. Je tweede vraag gaat over de laatste opgave (op ongeveer 18:50). Dit is belangrijk om te weten, het komt vaak terug in het examen! Bij een stof met een band gap wordt de straling alleen geabsorbeerd als de energie van de fotonen minimaal gelijk is aan de energie van de band gap. Neem bijvoorbeeld galliumoxide. De band gap is 4,4 eV. Dus de fotonen moeten een energie hebben van 4,4 eV of meer. Dat kun je omrekenen naar joule. De energie van een foton wordt gegeven door: E_f = h*f = h*c/lambda. Je ziet aan die formule: hoe hoger de frequentie f, hoe hoger de energie van het foton. Maar ook: hoe *kleiner* de golflengte lambda hoe hoger de energie. Dat komt doordat voor golven geldt: f*lambda = v. Dus frequentie en golflengte zijn omgekeerd evenredig. Nu de conclusie: als bij 4,4 eV een golflengte hoort van 282 nm, dan moet de golflengte de *korter* zijn dan dat zodat de fotonen *meer* energie hebben. Ik hoop dat het zo duidelijk is en dat je ook het verband ziet met het domein trillingen en golven. Succes!

Het is hiervoor handig de hele vraag/tekst te lezen: www.examenblad.nl/system/files/2019/ex2019/VW-1023-a-19-1-o.pdf#page=12 Je ziet een energieniveauschema voor stoffen met een band-gap. Een foton moet voldoende energie hebben om een elektron "over" die band-gap te krijgen. Als het foton meer energie heeft, dan is het ook goed en wordt het ook geabsorbeerd. Genoeg energie betekent via Ef = h*f dat de frequentie hoog genoeg moet zijn. Bij een hoge frequentie hoort een korte golflengte. Dat volgt uit: f*lambda = c. Dus fotonen met een golflengte korter dan die ik heb uitgerekend worden door de betreffende stof geabsorbeerd. Ik hoop dat het zo duidelijk is!

Pi*r^2 is de oppervlakte van een cirkel. 4*Pi*r^2 is de oppervlakte van een bol. Meestal gebruik je bij dit domein de oppervlakte van een bol. Bijvoorbeeld in de wet van Stefan-Boltzmann, of in de kwadratenwet. De oppervlakte van een cirkel zou je bijvoorbeeld kunnen gebruiken om uit te rekenen hoeveel energie een planeet van een ster ontvangt. Op een bepaalde afstand is de intensiteit van de straling van de ster bijvoorbeeld 1400 W/m^2. Vanuit de ster gezien heeft de planeet de vorm van een cirkel (het frontaal oppervlak van de planeet). Dan is het vermogen van de straling ontvangen door de planeet 1400 W/m^2 keer de oppervlakte van een cirkel, dus Pi*r^2, met r de straal van de planeet.

@@scalaphysics4218 Enorm bedankt voor uw antwoord. Snap gelijk in wat voor scenario ik wat moet toepassen, dus bedankt daarvoor.

Ik had niet de uitwerking opgeschreven. Maar een paar regels boven het antwoord staat: Vermogen = aantal fotonen (per s) x energie per foton. Ik hoop dat dat logisch klinkt. Kijk anders naar de eenheden: vermogen is in W = J/s. Als je het aantal foton per seconde vermenigvuldigt met de energie per foton (in joule) dan krijg je J/s. De uitwerking is dan: Vermogen = 4*10^9 x 1,4*10^-18 = 5,7*10^-9 W Ik heb dan niet tussendoor afgerond, anders kom je op 6*10^-9 W.

die komt waarschijnlijk nog

Die is er nog niet… Ook elektrische systemen ontbreekt nog. Staan wel op de planning, ik doe mijn best! Dank je trouwens voor je compliment, leuk!

Meestal worden afstanden in het heelal of zonnenstelsel gegeven van massamiddelpunt tot massamiddelpunt. Dus de baanstraal van de aarde om de zon bijvoorbeeld is de afstand van het middelpunt van de aarde tot het middelpunt van de zon (uitgaande van een cirkelbaan). Dit zijn dus de waarden die je in Binas vindt. Maar kijk ook eens naar de schaal: de afstand van de aarde tot Sirius A is in de orde van grootte van 10^16 m. En de straal van de zon is in de orde van grootte van 10^8 m. Ofwel in de orde van grootte van 0,00000001*10^16 m. Dat valt helemaal weg binnen de nauwkeurigheid van de afstand tot Sirius A. Ik hoop dat het zo duidelijk is!

Bedankt! Nu is het duidelijk op een dingetje na: u zegt in uw reactie dat de straal van de zon wegvalt door de orde van grootte bij het berekenen van de afstand van Sirius tot de aarde. Bedoelt u dan niet de straal van Sirius in plaats van de straal van de zon? En dan nog iets: stel ik zou de straal van Sirius wel bij de afstand tot Sirius optellen, dan zou dat toch niet fout zijn? Omdat ik afgerond op hetzelfde antwoord uitkom? Bedankt trouwens voor de filmpjes. Vooral de uitleg bij de examen opdrachten helpt mij, dat is voor mij duidelijker dan het correctievoorschrift!

@@SophiedeVries-sl5uf Goed dat je het vraagt! Ik was onduidelijk. In de tabel met gegevens over Sirius op 9:40 in de video staat dat de straal van Sirius 1,713 keer die van de zon is. Dus de straal van Sirius heeft dezelfde orde van grootte als de straal van de zon. Vandaar dat ik voor het gemak even met de straal van de zon redeneerde. En ik zou het niet fout rekenen als je de straal van Sirius bij de afstand tot Sirius optelt. Het is uit de vraag en de tabel niet zo duidelijk welke afstand dat nu is: tot het oppervlak van Sirius of tot het massamiddelpunt. Dus voor beiden is wat te zeggen en we kwamen er al achter dat het eigenlijk ook niet uitmaakt. Veel succes op je examen!

Bedankt!!