Examenvragen bij hoofdstuk 12: Quantumwereld

Je laat met een berekening zien dat de grootste golflengte die het molecuul volgens het model van de energieput kan absorberen groter is dan wat figuur 2 laat zien. Dit test de energieput (deeltje in een doos), $E_f = \frac{hc}{\lambda}$ en het vergelijken met een gemeten spectrum.

Je legt uit of de effectieve putlengte kleiner of groter is dan $L$ als dat het verschil tussen de berekende en de gemeten golflengte verklaart. Dit test het verband tussen golflengte, fotonenergie en de lengte van de energieput.

Je laat met figuur 4 zien dat de golflengten die door het etalon komen voldoen aan $\lambda = \frac{2}{n}d$. Dit test interferentie van licht dat heen en weer wordt gekaatst.

Je berekent bij welk geheel getal $n$ de $\text{H}_\alpha$-golflengte hoort en hoe ver de pieken in de doorlaatcurve van het etalon uit elkaar liggen. Dit test formule (1) uit vraag 24 en het vergelijken van twee buurpieken.

Je kiest het tralie dat de eerste-orde-spectra het grootst afbeeldt. Dit test de tralieformule $d \sin \alpha = n\lambda$ en de tralieconstante.

Je berekent de afbuighoek van groen licht ($0{,}58 \ \mu\text{m}$) bij een tralie met $100$ lijnen per mm. Dit test de tralieformule voor het eerste maximum.

Je legt uit waarom Luna geen gelijk heeft: ook bij een tralie is er een waarschijnlijkheidsverdeling voor de plaats waar een foton terechtkomt. Dit test de kansinterpretatie van interferentie.

Je legt uit bij welke energie(en) de kernen volgens de klassieke natuurkunde kunnen fuseren en waardoor volgens de quantumfysica fusie ook bij lagere energie kan. Dit test de potentiaalbarrière en tunneling.

Je noemt het soort interferentie bij de pijl op het scherm in figuur 1. Dit test de namen van interferentie bij een dubbelspleet.

Je geeft aan hoe breed de spleten maximaal mogen zijn voor het patroon van figuur 1, en wat je zonder buiging op het scherm zou zien. Dit test de voorwaarde voor buiging en de dubbelspleet.

Je toont met een berekening aan dat er gemiddeld maar één foton tegelijk tussen het filter en de dubbelspleet zit. Dit test fotonenergie, vermogen en de afstand tussen opeenvolgende fotonen.

Je legt uit hoe je de kans van $47\%$ op een foton in de centrale piek uit figuur 3 bepaalt. Dit test het verband tussen aantallen en kans.

Je beoordeelt of Bente gelijk heeft met haar kans van $13\%$ voor het allereerste foton. Dit test dat de kansverdeling vooraf vastligt, ook voor één foton.

Je geeft één voorbeeld van golfgedrag en één van deeltjesgedrag van licht in het kofferexperiment. Dit test golf-deeltjedualiteit.

Je legt met figuur 5 uit waarom de dominante kleur boven $300 \text{ km}$ nauwelijks ontstaat, en je zegt welke kleur onder $100 \text{ km}$ vooral ontstaat. Dit test het lezen van twee dichtheidsgrafieken en het verband met de botsingskans.

Je legt met het botsende-deeltjesmodel uit waarom de intensiteit van de elektronenbundel afneemt naarmate de afgelegde afstand groter is. Dit test het koppelen van botsingen aan de intensiteit van een bundel.

Je berekent de debroglie-golflengte van een vrij elektron van $1{,}0 \text{ eV}$. Dit test $\lambda = \frac{h}{p}$ en het verband tussen impuls en kinetische energie.

Je verklaart met formules (2) en (3) en een formule uit het informatieboek waarom er in figuur 4 meerdere pieken met $T = 1$ zijn. Dit test het koppelen van golflengte, impuls, kinetische energie en $E_{\text{elek}}$.

Je berekent de diepte $E_{\text{put}}$ van de energieput in eV, in het juiste aantal significante cijfers. Dit test de energieniveaus van een deeltje in een put met oneindig hoge wanden en formule (3).

Je laat zien dat de golflengte van de spectraallijn $D_\alpha$ van deuterium $655{,}95 \text{ nm}$ is. Dit test energieniveaus en de energie van een foton, $E_f = \frac{hc}{\lambda}$.

Je legt uit waarom de quantum-dots met violet licht worden bestraald en niet met een andere kleur uit het zichtbare spectrum. Dit test de energie van een foton en het idee dat een quantum-dot energie verliest.

Je geeft voor elke halfgeleider in figuur 4 aan of hij geschikt is voor een Qled-tv, op grond van de bandgap, en licht dat toe. Dit test de energie van een foton ten opzichte van de bandgap.

Je leidt de formule voor de de-broglie-golflengte van een deeltje met effectieve massa af en berekent die voor het elektron bij $E_k = 1 \text{ eV}$. Dit test $\lambda = \frac{h}{p}$ en $E_k = \frac{1}{2}mv^2$.

Je leidt formule (2) voor de fotonenergie af en berekent daaruit de constante $C$. Dit test de energieniveaus van een deeltje in een eendimensionale put met oneindig hoge wanden.

Je bepaalt met de lineaire grafiek van figuur 6 de straal van de quantum-dots die groen licht van $534 \text{ nm}$ uitzenden. Dit test $E = \frac{hc}{\lambda}$ en het aflezen van een grafiek met $R^{-2}$ op de horizontale as.