Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

natuurkunde H9 (HOOFDSTUK 9 (9,3 informatieoverdracht (elektromagnetische…

- - - - labda is de afstand waarover een golf zich herhaalt.
      - bij een hormonische trilling is dat één sinus.
      - een golf transporteert alleen Energie geen deeltjes.
    - - strakker geeft een groteren golfsnelheid v.
      - formules
        
        labda = v*T
        
        v=f*labda
        
        s= v*T
    - - transversale
        
        er ontstaat een patroon van bergen en dalen.
      - longitudinale
        
        er ontstaat een patroon van verdikkingen en verdunningen.
    - - golven in dimensies
        
        snaren
        
        de v hangt af van
        
        de spankracht in de snaar
        
        materiaal snaar
        
        dikte snaar
        
        een golf in een slinky plant zich maar in één richting voort: het is eeneendimensionale transvergale golf.
        
        geluidsgolven in lucht
        
        driedimensionaal
        
        longitudinaal
        
        v hangt af van
        
        de samenstellingen
        
        de temperatuur
        
        dichtheid
        
        watergolven
        
        2 manieren golven
        
        als je een steen in het water gooit, loopt er aan de oppervlakte v.h. water een transvergale, tweedimensionale golf
        
        2.in een vloeistof kunnen ook driedimensionale geluidsgolven of andere drukgolven lopen.
        
        in een vloeistof en in een gas lopen nooit transvergale golven.
        
        bij een grenslaag zijn er wel transversale golven mogelijk,een cirkelbeweging.
        
        golven in vaste stoffen
        
        driedimensionaal
        
        longitudinaal
        
        transvergale
        
        De golfsnelheid van de longitudinaal en de transvergale kunnen verschillen
        
        planten zich voor door een medium, een tussenstof
        
        je noemt ze ook wel mechanische golven
        
        de v hangt niet af van
        
        de frequentie
        
        de amplitude golf
        
        de v hangt wel af van
        
        de eigenschappen van het medium.
        
        elektromagnetische golven
        
        transvergale
        
        driedimensionaal
        
        v = lichtsnelheid (vacuüm) en neemt af als het in een medium komt.
  - - - een (u,x)- diagram toont de uitwijking van verschillende punten op één tijdstip.
      - Een (u,t)-diagram toont de uitwijking van een één trillend punt op verschillende tijdstippen.
    - - formule: delta faseverschil is delta X gedeeld door labda
  - - - elektromagnetische golven
        
        een golf waar een elektrisch veld en een magnetischveld trillen.
        
        Een veld is een ruimte waarin krachten op afstand werkzaam zijn.(natuurkundige velden kun je niet zien)
        
        v = lichtsnelheid
        
        een uitgezonden golf oefent vervolgens elektrische krachten uit op ladingen die hij passeert.
        
        passeert de golf een ontvanger, dan ontstaat wisselspanning.
    - - draaggolven
        
        bronsignaal
        
        het signaal dat de informatie bevat die is opgevangen door de microfoon.
        
        draaggolf
        
        je voegt het bronsignaal toe aan een andere elektromagnetische golf: de draaggolf.
        
        bij verzenden van bijvoorbeeld geluid moet de draaggolf een veel hogere frequentie hebben dan de bovenste gehoorgrens. Anders zou bij het wegfilteren ook het bronsignaal verdwijnen.
        
        moduleren
        
        het toevoegen van een bronsignaal aan een draaggolf.
        
        demoduleren
        
        de ontvanger stemt af op de draaggolf, filtert hem weg en geeft alleen het bronsignaal weer.
    - - Amplitude- en frequentiemodulatie
        
        er zijn 2 manieren om een bronsignaal toe te voegen aan een draaggolf.
        
        frequentiemodulatie FM #
        
        je moduleert de frequentie van de draaggolf met het bronsignaal.
        
        de frequentie van de draaggolf varieert iets als functie van de amplitude van het bronsignaal.
        
        positief: minder last van ruis.
        
        amplitudemodulatie AM #
        
        nadeel: gevoelig voor ruis (beïnvloeden de amplitude)
        
        je moduleert de amplitude van de draaggolf met het bronsignaal.
    - - bandbreedte
        
        Algemeen geldt: hoe groter de bandbreedte, hoe meer informatie er op een draaggolf kan.
        
        hoe grotere de bandbreedte, hoe beter de kwaliteit.
        
        de brandbreedte is het verschil tussen de hoogste frequentie en de laagste frequentie van een signaal.
    - - kanaalscheiding
        
        bij telecommunicatie is er sprake van tweerichtingsverkeer, de ontvanger zendt zelf ook,
        
        Als zenders en ontvangers dezelfde draaggolf gebruiken, kunnen deze golven elkaar storen.
        
        kanaal
        
        downlinkkanaal
        
        uplinkkanaal
        
        de kanaalscheiding is dus veel groter dan de benodigde bandbreedte voor communicatiesignalen.
        
        de bandbreedte zit symmetrisch om de centrale frequentie van een kanaal heen.
        
        opmerking! de bandbreedte zit weliswaar symmetrisch om de centrale frequentie van een kanaal heen, maar dat hoeft niet te gelden voor het bronsignaal. :!:
    - - digitale informatieoverdracht
        
        digitaal
        
        alleen hele waarden.
        
        nauwlijksruis
        
        binair
        
        alleen enen en nullen.
        
        analoog
        
        kan alle tussenwaarden hebben.
        
        kan ruis hebben
    - - toepassingen
        
        er zijn afspraken gemaakt over de verschillende frequenties.
        
        lage frequenties hebben een groot bereik.
        
        hoge frequenties is meer gebundeld.
  - - - eigentrillingen en staande golven.
        
        knopen
        
        het punt waar een dal en een berg precies samenkomen.
        
        dit punt blijft stilstaan.
        
        punten met amplitude nul
        
        buiken
        
        gedeeltes met maximale amplitudes.
        
        staande golf
        
        l = 0,5
        
        ontstaat door interferentie
        
        je ziet geen golven meer maar een patroon dat zich niet verplaatst.
        
        ontstaan alleen in een eindig gesloten medium: alleen daar kan een golf steeds blijven terugkaatsen.
        
        interferentie #
        
        het samenwerken (versterken of verzwakken) van golven.
        
        Algemeen geldt: als twee golven elkaar ontmoeten, dan tel je de uitwijkingen op. :star:
    - - tonen met twee vasten uiteinden.
        
        grondtoon
        
        gronfrequentie
        
        één buik
        
        twee knopen.
        
        l = 0,5labda
        
        eerste boventoon
        
        l = 2 x 0,5labda
        
        twee buiken
        
        drie knopen
        
        tweede boventoon
        
        vier knopen
        
        drie buiken
        
        l = 3 x 0,5 labda
      - Algemene formule: l = n x o,5 labda
    - - open uiteinde
        
        één vast uiteinde algemene formule: *l= (2n-1) x 0,25 labda
        
        tonen met één vast uiteinde
        
        grondtoon
        
        halve buik
        
        een knoop
        
        l = 1 x 0,25labda
        
        eerste boventoon
        
        twee knopen
        
        l = 3 x 0,25 labda
        
        1,5 buiken
        
        derde boventoon
        
        l = 5 x 0,25 labda
        
        3 knopen
        
        2,5 buiken
        
        past een vast-open uiteinde een kwart golflengte een oneven aantal keren in de lengte.
        
        er ontstaan alleen oneven veelvouden van de grondfrequentie.
        
        twee open uiteinden
        
        halve golflengte past ene geheel aantal keren in de lengte.
        
        er ontstaan zowel even als oneven veelvouden van de grondfrequentie.
    - - lopende en staande golven
        
        lopende golven
        
        alle punten trillen met gelijke amplitude.
        
        op verschillende tijdstippen, dus verschillende fasen.
        
        staande golven
        
        bij staande golven voeren de punten tussen twee knopen in fase hun trillingen uit.
        
        mat verschillende amplitudes.
  - - - instrumenten die alleen de grondtoon laten horen
        
        grondtoon
        
        sinusvormig
        
        uiteinden van muziekinstrumenten kunnen zowel vast als open zijn.
        
        algemeen geldt: als de frequentie verdubbelt, hoor je dezelfde noot, maar dan een octaaf hoger.
    - - samengestelde klanken
        
        mens
        
        +bron onderscheiden
        
        -slecht in frequentie analyse.
        
        als het ene instrument anders klinkt dan het andere, verschillen ze van klankkleur: dus van amplitudes van boventonen.
        
        bij een samengestelde klank hebben de grondtoon en de boventonen vrijwel altijd verschillende amplitudes.
        
        computerprogramma's
        
        +goed in frequentie analyse
        
        -bron onderscheiden.
        
        geluid eigenschappen
        
        fysische
        
        kun je rechtstreeks meten
        
        voorbeelden: frequentie, intensiteit, grondtoon en boventoon.
        
        perceptuele
        
        ontstaan in de hersenen en kun je niet rechtstreeks meten.
        
        voorbeelden: toonhoogte, luidheid en klankkleur.
    - - zaagtand, blokgolf en andere golfpatronen
        
        zaagtand
        
        zaagtand ontstaat omdat de strijkstrook de snaar steeds een klein stukje meeneemt.
        
        namaken door een grondtoon te nemen en daar oneindig veel boventonen bij op te tellen.
        
        bevat zowel een even als een oneven veelvoud van de grondfrequentie.
        
        blokgolf
        
        een zuivere blokgolf
        
        namaken en kan een oneindig veel boventonen bevatten.
        
        bevat alleen oneven veelvouden van de grondfrequentie.
        
        oversturing
        
        als je veel versterkt, wordt de amplitude zo groot dar de apparatuur het niet meer aankan en de sinus afsnijdt
        
        Algemeen geldt: iedere golfvorm die niet sinusvormig is, bevat boventonen. :star:
- - - - astro...
        
        astronomie
        
        astronomie doet nauwkeurig en systematische waarnemingen in het heelal.
        
        astrofysica
        
        astrofysica zoekt met modellen natuurkundige verklaringen voor deze waarnemingen.
        
        astrologie
        
        De astrologie brengt waarnemingen in het heelal in verband met gebeurtenissen op aarde.
    - - optische waarnemingen
        
        scheiden vermogen
        
        telescopen verzamelen meer licht van een ver verwijderd object dan het blote oog.
        
        het scheidend vermogen is de de kleinste hoek waaronder je twee punten op afstand van elkaar kunt onderscheiden.
        
        telescopen zorgen door hoekvergroting voor een beter scheidend vermogen.
        
        je ziet alleen objecten die lichtsterk genoeg zijn om met je oog waar te nemen.
        
        alleen waarnemingen in het gebied van 380 en 760 nm
    - - optische ontdekkingen
        
        dubbelsterren
        
        twee snel om elkaar heen draaiende sterren.
        
        betere waarnemingen
        
        bij een groot ontvangend oppervlak.
        
        een sterke hoekvergroting.
    - - buiten het zichtbare gebied
        
        optische venster
        
        het gebied met zichtbaar licht en infrarood
        
        radiovenster
        
        het gebied met radiogolven van ongeveer 10^-2 tot 10^1 m
    - - radioastronomie
        
        met golven van 21,1 cm is de Melkweg in kaart gebracht. Door signalen van veel schotels te combineren kun je een groot scheidend vermogen bereiken.
        
        radiotelescopen registreren elektromagnetische golven tussen 1 cm en 10 m vanuit het heelal.
    - - ruimtetelescopen
        
        buiten de aardse atmosfeer
        
        ruimtetelescopen maken door de afwezigheid van atmosferische storingen zeer scherpe opnamen van het heelal.
        
        om waarnemingen aan het heelal te doen in golflengtegebieden buiten de twee atmosferische vensters.
  - - - discreet en continu
        
        discreet spectrum
        
        geen tussen waarden
        
        continu
        
        allen tussenwaarden
    - - atoommodellen
        
        het krentenbolmodel en het rutherfordmodel beschrijven de bouw van een atoom, maar kunnen de discrete spectra van atomen niet verklaren.
    - - atoommodel van Bohr
        
        de drie postulaten
        
        bij elke toestand hoort een bepaalde waarde van de inwendige energie van het atoom
        
        door absorptie of emissie van een foton kan het atoom overgaan van de ene naar de andere toestand.
        
        atomen kunnen slechts in bepaalde stabiele toestanden voorkomen: de stationaire toestanden
    - - energieniveauschema's
        
        de stationaire toestanden van de atomen komen overeen met discrete energiewaarden die je kunt weergeven in een energieniveauschema. vrije elektronen kunnen elke mogelijke energie hebben.
        
        En = -13,6 eV/n^2
    - - absorptie en emissie
        
        Ef = Em -En
        
        door emissie komt het weer in een lagere toestand en verliest het een foton.
        
        door absorptie komt het atoom in een hogere aangeslagen toestand.
    - - spectroscopie
        
        spectroscopie is een experimentele methode om de aanwezigheid van atoomsoorten aan de hand van lijnenspectra te detecteren.
    - - absorptie- en emissiespectra
        
        door het absorptiespectrum van het licht van sterren te meten kun je te weten komen welke atomen zich in de buitenlaag van de ster bevinden.
  - - - afstand en snelheid van sterren
        
        de tangentiële component
        
        de component van de snelheid loodrecht op de verbindingslijn ster-aarde.
        
        de radiale snelheid
        
        de component van de snelheid in de richting van de verbindingslijn ster-aarde.
        
        het hoekverschil is omgekeerd evenredig met de afstand
    - - het dopplereffect
        
        het dopplereffect bij licht zorgt voor blauw- en roodverschuiving.
    - - verschuivingen van spectraallijnen
        
        vrad = delta labda / labda *c
    - - uitdijing van het heelal
        
        de snelheid van een stelsel neemt ongeveer recht evenredig toe met de afstand van dat stelsel tot de aarde.
        
        v=H*r
        
        tabel 32 F wet van hubble
        
        sterrenstelsels bewegen zich in alle richtingen van ons af. (roodverschuivingen)
  - - - temperatuurstraling
        
        een voorwerp dat koeler is dan de omgeving koelt af.
        
        een ster zendt vrijwel haar hele vermogen uit in de vorm van straling.
        
        elk voorwerp zendt temperatuurstraling uit, maar ontvangt ook straling uit de omgeving.
    - - wet van Stefan-Boltzman
        
        een zwarte straler zendt de maximale hoeveelheid temperatuurstraling uit.
        
        het uitgestraalde vermogen is evenredig met de absolute temperatuur tot de vierde macht.
        
        P = c(van stefan-Boltzmann)AT^4
    - - de planckkromme
        
        de oppervlakte onder de kromme is de totaal uitgezonden intensiteit over het hele spectrum.
        
        de planckkromme geeft aan welke intensiteit een voorwerp in elk golflengtegebied van 1 nm door de temperatuurstraling uitzendt.
    - - de wet van Wien
        
        hoe heter een stralend voorwerp, hoe kleiner de golflengte waarbij het voorwerp de maximale intensiteit uitzendt.
        
        op grond hiervan kun je uit de top van de stralingskromme van een ster haar temperatuur bepalen.
        
        labda * T = kw
    - - de waargenomen intensiteit van een ster
        
        de stralingsintensiteit neemt omgekeerd kwadratisch af met de afstand tot een stralingsbron.
        
        I = P/4pir^2
  - - - stereigenscahppen
        
        het totale vermogen is de lichtkracht.
        
        L=P= 4pi constante van Stefan-Boltzman R^2 * T^4
    - - Hertzsprung-Russel-diagram
        
        stel: een ster is heeft een 10 maal zo'n grote straal. R=10R log(L/Lzon) = log(R^2/R^zon) =log ((10Rzon)^2/R^2zon) = log 100 =2
        
        de R van de sterren neemt toe van linksonder naar rechtsboven.
        
        tabel 33
    - - kernfusie
        
        4H^+--> He^2+ + 2e^+
        
        4 X 1.007276 u > 4,001501 u + 2 X 0,000549 u
        
        de verloren massa wordt energie.
        
        een ster heeft een grote energiedichtheid. en een hoge temperatuur.
        
        E=m*c^2
    - - de levensloop van grote sterren.
        
        neutronsterrren #
        
        één kern met een grote dichtheid
        
        dit zijn sterren waarbij alle protonen en elektronen in neutronen zijn omgezet.
        
        zwart gat #
        
        dichtheid is oneidig
        
        straal is 0
        
        licht kan niet ontsnappen.
        
        supernova
        
        bij het ineenstorten tot zeer dichte objecten zoals neutronsterren en zwarte gaten.