natuurkunde vwo 2017-II

Vergelijkbare documenten
Examen VWO. tijdvak 2 dinsdag 20 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

natuurkunde vwo 2017-II

Woensdag 21 mei, uur

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Vrijdag 27 mei totale examentijd 3 uur

3 Het Foto Elektrisch Effect. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 (GYMNASIUM EN ATHENEUM) Vrijdag 22 augustus, uur NATUURKUNDE

XXX INTERNATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE LEICESTER, GROOT BRITANNIË PRACTICUM-TOETS

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 2 (elektriciteit)

Profielwerkstuk Natuurkunde Weerstand en temperatuur

jaar: 1989 nummer: 10

Uitwerkingen VWO deel 1 H2 (t/m par. 2.5)

3.4.3 Plaatsing van de meters in een stroomkring

Correctievoorschrift VWO 2017

2.1 Wat is licht? 2.2 Fotonen

EXAMEN HOGER ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1975

NATUURKUNDE. a) Bereken voor alle drie kleuren licht de energie van een foton in ev.

Spanning en sensatie!!! Wat een weerstand!! Elektriciteit. 3HV H3 elektriciteit les.notebook February 13, Elektriciteit 3HV

Schriftelijk examen 2e Ba Biologie Fysica: elektromagnetisme

Quantum Rules! Bestudeer de theorie over astrofysica en zwarte stralers in je natuurkundeboek.

Benodigdheden bekerglas, dompelaar (aan te sluiten op lichtnet), thermometer, stopwatch

Verzameling oud-examenvragen

Exact Periode 5. Dictaat Licht

Woensdag 11 mei, uur

Eindexamen havo natuurkunde II

Exact Periode 5 Niveau 3. Dictaat Licht

Eindexamen havo natuurkunde pilot II

6,9. Samenvatting door een scholier 833 woorden 13 december keer beoordeeld. Natuurkunde 1.1

13 Zonnestelsel en heelal

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 12. In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

Hoe kun je de weerstand van voorwerpen vergelijken en bepalen?

Opgave 5 V (geschreven als hoofdletter) Volt (voluit geschreven) hoeft niet met een hoofdletter te beginnen (volt is dus goed).

TEMPERATUURSTRALING Leg uit waarom je alleen metingen kunt doen aan temperatuurstraling als je meetinstrument kouder is dan het te meten voorwerp.

Zonnestraling. Samenvatting. Elektromagnetisme

In de figuur hieronder zie je een Elektromagnetische golf: een golf die bestaat uit elektrische en magnetische trillingen.(zie figuur).

Samenvatting Natuurkunde Hoofdstuk 3 Materialen

Stroom, spanning en weerstand. Student booklet

Naam: examennummer:.

Hoofdstuk 23 Electrische Potentiaal. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Statistiek voor Natuurkunde Opgavenserie 4: Lineaire regressie

Exact Periode 5.2. Licht

Statistiek en Data Analyse Opgavenserie 3: Lineaire regressie

Samenvatting Natuurkunde H7 elektriciteit

natuurkunde vwo 2018-I

NEVAC examen Middelbare Vacuümtechniek Vrijdag 11 april 2003, 14:00-16:30 uur. Vraagstuk 1 (MV-03-1) (15 punten)

1 Welk van onderstaande schakelingen is geschikt om de remspanning te meten?

Schriftelijk examen: theorie en oefeningen Fysica: elektromagnetisme

Formuleblad. Eindexamen vwo natuurkunde pilot 2014-I D H QD. Formules die bij het pilot-programma horen en die niet in BINAS staan.

Woensdag 30 augustus, uur

Samenvatting NaSk H5 Elektriciteit

Om een lampje te laten branden moet je er een elektrische stroom door laten lopen. Dat lukt alleen, als je een gesloten stroomkring maakt.

Opgave 5 Een verwarmingselement heeft een weerstand van 14,0 Ω en is opgenomen in de schakeling van figuur 3.

NATUURKUNDE - 5 VWO. e) Leg duidelijk uit waarom bij grote spanning de stroom constant wordt (RS in figuur 4.3)

Hfd 3 Stroomkringen. Isolator heeft geen vrije elektronen. Molecuul. Geleider heeft wel vrije elektronen. Molecuul.

Eindexamen havo natuurkunde II

NATUURKUNDE PROEFWERK

Faculteit Biomedische Technologie. 9 april 2018, 18:00-21:00 uur

Eindexamen natuurkunde 1 havo 2005-I


Als de trapper in de stand van figuur 1 staat, oefent de voet de in figuur 2 aangegeven verticale kracht uit op het rechter pedaal.

Om een zo duidelijk mogelijk verslag te maken, hebben we de vragen onderverdeeld in 4 categorieën.

Golven. 4.1 Lopende golven

Test-examen Warmte-overdracht (16 mei 2014)

3. Beschouw een zeer goede thermische geleider ( k ) in de vorm van een cilinder met lengte L en straal a

6,1. 1.3: Tabellen en diagrammen. 1.4: Meetonzekerheid. Samenvatting door een scholier 906 woorden 13 januari keer beoordeeld.

voorbeeld van een berekening: Uit de definitie volgt dat de ontvangen stralingsdosis gelijk is aan E m,

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1

Natuurkunde Overal vwo deel 1 Samenvatting hoofdstuk 1 Verbanden met druk

Opgave 1 Er zijn twee soorten lading namelijk positieve en negatieve lading.

Examen HAVO. natuurkunde 1

Elektrische stroomnetwerken

Zon en Sterren. Elektromagnetische straling en materie voor 5 VWO. Paul Feldbrugge Kirsten Stadermann

Om een zo duidelijk mogelijk verslag te maken, hebben we de vragen onderverdeeld in 4 categorieën.

1 Een lichtbron zendt licht uit met een golflengte van 589 nm in vacuüm.

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2018 theorietoets deel 1

NATUURKUNDE KLAS 5. PROEFWERK H8 JUNI 2010 Gebruik eigen rekenmachine en BINAS toegestaan. Totaal 29 p

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

Tentamen Optica. 20 februari Zet je naam, studentennummer en studierichting bovenaan elk vel dat je gebruikt. Lees de 6 opgaven eerst eens door.

QUARK_5-Thema-04-elektrische stroom Blz. 1. Grootheid Symbool Eenheid symbool Verband tussen eenheden Stroomsterkte I Ampère A 1 C

Zelf een simpele ionisatiekamer bouwen

1. Een karretje op een rail

-ft's Examen HAVO en VHBO. ::s ~ ::s ::s

4,1. Samenvatting door L. 836 woorden 21 november keer beoordeeld. Natuurkunde. Natuurkunde samenvattingen Havo 4 periode 2.

Theorie: Energieomzettingen (Herhaling klas 2)

- KLAS 5. c) Bereken de snelheid waarmee een elektron vrijkomt als het groene licht op de Rbkathode

Examen VWO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 14. In dit deel van het examen staan de vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

Elektriciteit Inhoud. Elektriciteit demonstraties

Elektriciteit, wat is dat eigenlijk?

Langere vraag over de theorie

Eindexamen natuurkunde 1-2 vwo 2005-I


De wet van Ohm. Student booklet

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

1. Weten wat potentiaal en potentiaalverschil is 2. Weten wat capaciteit en condensator is 3. Kunnen berekenen van een vervangingscapaciteit

Naam:... examennummer:...

Natuur- en scheikunde 1, elektriciteit, uitwerkingen. Spanning, stroomsterkte, weerstand, vermogen, energie

TENTAMEN NATUURKUNDE

Astrofysica. Ontstaan En Levensloop Van Sterren

Lees dit eerst! 1. Voor het experiment is 5 uur beschikbaar. 2. Beschrijf uitsluitend de voorkant van het papier.

12 Elektrische schakelingen

Transcriptie:

Elektronen uit metaal stoken Lees onderstaand artikel. Edison Thomas Edison was één van de belangrijkste ontwikkelaars van de gloeilamp. Hij constateerde dat een verhitte gloeidraad niet alleen licht maar ook negatieve lading uitzendt. Edison kende het bestaan van elektronen nog niet en nam in 1883 patent op dit Edison-effect zonder echt te begrijpen wat er gebeurde. Richardson Dushman Het effect van het uitstoken van elektronen uit een geleider is in het begin van de twintigste eeuw diepgaand bestudeerd door de Britse fysicus Owen Richardson en de Russisch-Amerikaanse fysicus Saul Dushman. Zij ontvingen daarvoor de Nobelprijs in 1928. Thermische emissie is ook nu nog het belangrijkste principe voor betrouwbare elektronenbronnen in vacuüm, toegepast in röntgenbuizen, elektronenmicroscopen en beeldbuizen. Experiment Met de opstelling van figuur 1 wil men het verband bepalen tussen de temperatuur van een gloeidraad en het aantal elektronen dat daaruit per seconde vrijkomt. De as van de cilinder is de kathode: een hete gloeidraad van wolfraam. De anode is de mantel van de cilinder. De anode neemt de uit de draad vrijgekomen elektronen op door de spanning in circuit I. Figuur 1 staat ook op de uitwerkbijlage. 3p 2 Voer de volgende opdrachten uit: figuur 1 Teken in de figuur op de uitwerkbijlage een stroommeter die de stroom tussen de anode circuit I en de kathode meet. Teken een spanningsmeter om Anode de spanning te meten. Geef aan op welke manier men de temperatuur van de gloeidraad in de schakeling verandert. circuit II Kathode 1

Het verband tussen de stroomsterkte figuur 2 I AK en de spanning is geschetst I AK in figuur 2. 2p 21 Leg uit waarom I AK bij grotere waarden van de spanning niet meer toeneemt. T 1 De temperatuur van de gloeidraad is te bepalen door het uitgezonden stralingsspectrum te vergelijken met de planck-kromme (het ideale spectrum voor een zwarte straler) van dezelfde temperatuur. De uitgezonden licht van een metaal is lager dan de planckkromme van dezelfde temperatuur. Deze verzwakking is onafhankelijk van de golflengte. In de figuren 3a, 3b en 3c is de onderste kromme steeds de kromme van de gloeidraad en de bovenste kromme een planck-kromme. figuur 3a figuur 3b figuur 3c 5 155 5 155 λ (nm) λ (nm) λ (nm) 4p 22 Voer de volgende opdrachten uit: Leg uit in welke figuur de planck-kromme met dezelfde temperatuur als de gloeidraad staat. Bepaal de temperatuur van de gloeidraad. 5 155 2

Theorie Om uit de draad te ontsnappen, moeten de elektronen voldoende energie hebben om de uittree-energie W u te overwinnen. Richardson en Dushman gebruikten de uittree-energie in hun formule voor de geproduceerde stroomdichtheid J, dit is de stroomsterkte per eenheid van oppervlak van de gloeidraad: I 2 J r C T e A W u kt B (1 ). Hierin is: I de gemeten stroomsterkte in A; A de oppervlakte van de kathode in m 2 ; r de (inwendige) reflectiecoëfficiënt; 6 2 2 C een natuurconstante: C 1,2173 1 A m K ; W u de uittree-energie van het metaal in J; k B de constante van Boltzmann; T de absolute temperatuur in K. De stroomdichtheid J hangt sterk af van de temperatuur. Het verband tussen J en T voor het metaal wolfraam is te zien in figuur 4 (dit is een logaritmisch diagram). 19 De uittree-energie van wolfraam is 7,29 1 J. figuur 4 1 6 J (A m 2) 1 5 1 4 1 3 1 2 1 21 22 2 24 25 26 2 28 2 T (K) 3p 23 Bepaal met behulp van figuur 4 de grootte van de reflectiecoëfficiënt r. 3

Bij lagere temperaturen (< 2 K, zie figuur 4) neemt de klassieke thermische emissie snel af en vindt er alleen nog emissie via het tunneleffect plaats. Minieme bedekkingen (coatings) als een laagje van enkele moleculen dikte blijken grote invloed te hebben op de thermische emissie. Met de coating wordt de elektronen een kansrijke (tunnel)weg naar buiten geboden. Doordat de coating een andere uittree-energie heeft dan wolfraam, wordt de effectieve uittree-energie veranderd. Voor de debroglie-golflengte van vrije elektronen in een metaal bij een temperatuur T geldt: B 8 7,45 1. T 3p 24 Voer de volgende opdrachten uit: Ga met een schatting na of dit effect van de coating bij T = 2 K een quantumverschijnsel zou kunnen zijn. Leg uit of dit effect sterker is bij lagere temperaturen. De emissie door deze coating-tunneling wordt bepaald door: de dikte van de coating-laag; de grootte van de uittree-energie van de coating. 2p 25 Geef aan, aan welke eisen beide grootheden moeten voldoen om de emissie-kans bij lagere temperaturen zo groot mogelijk te maken. 4

uitwerkbijlage 2 circuit I Anode Kathode circuit II 5