Deeltjes en hun interacties

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson
Download our mobile app to listen on the go
Get App

Questions and Answers

Welke van de volgende uitspraken over kosmische straling is correct?

  • Kosmische straling is een belangrijke bron van nieuwe deeltjes ontdekkingen. (correct)
  • Kosmische straling werd opzettelijk ontdekt tijdens experimenten.
  • Kosmische straling is een recent fenomeen dat pas in de 21e eeuw is ontstaan.
  • Kosmische straling bestaat alleen uit gammastraling.

De theorieën over deeltjesfysica en hun interacties zijn volledig uitgewerkt, waardoor er geen grote raadsels meer over zijn.

False (B)

Welke drie natuurkrachten worden in de tekst genoemd die behandeld worden met een bijbehorend kaartspel?

elektromagnetische kracht, sterke kernkracht, zwakke kernkracht

Volgens het model bestaan stoffen uit moleculen, die op hun beurt bestaan uit ______.

<p>atomen</p> Signup and view all the answers

Combineer de volgende termen met hun juiste beschrijving:

<p>Molecuul = Een groep van atomen die samen gebonden zijn. Atoom = De basiseenheid van materie die chemische elementen vormt. Proton = Een subatomair deeltje met een positieve elektrische lading dat zich in de kern van een atoom bevindt. Elektron = Een subatomair deeltje met een negatieve elektrische lading dat rond de kern van een atoom draait.</p> Signup and view all the answers

Wat is de betekenis van de term 'kosmische straling'?

<p>De stroom van fotonen, neutrino's en elektrisch geladen deeltjes die overal in de kosmos aanwezig is. (A)</p> Signup and view all the answers

De intensiteit van kosmische straling is overal op aarde gelijk.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welke rol speelt de zon in de context van kosmische straling?

<p>De zon stoot elektrisch geladen deeltjes uit die bijdragen aan kosmische straling.</p> Signup and view all the answers

De energie van kosmische deeltjes wordt vaak uitgedrukt in elektronvolt (______).

<p>eV</p> Signup and view all the answers

Combineer de volgende eenheden met hun juiste definitie:

<p>Elektronvolt (eV) = De energie die een elektron verkrijgt wanneer het door een potentiaalverschil van 1 Volt wordt versneld. keV = 1000 elektronvolt. MeV = 1 miljoen elektronvolt. GeV = 1 miljard elektronvolt.</p> Signup and view all the answers

Wat wordt bedoeld met de 'flux' van straling?

<p>Het aantal deeltjes dat per tijdseenheid door een bepaald oppervlak gaat. (D)</p> Signup and view all the answers

De deeltjes die afkomstig zijn van de zon, vormen het grootste deel van het spectrum van kosmische straling met ultra hoge energie.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welke twee kenmerken hebben de assen van de grafiek van het spectrum van kosmische straling?

<p>logaritmische schaalverdeling</p> Signup and view all the answers

Het deel van het spectrum van kosmische straling met de hoogste energie wordt aangeduid met de naam '______'.

<p>UHECR (ultra high energy cosmic rays)</p> Signup and view all the answers

Match de volgende deeltjes met hun juiste beschrijving:

<p>Lepton = Een elementair deeltje dat geen sterke interactie ondervindt. Quark = Een elementair deeltje dat een bestanddeel is van hadronen en sterke interacties ondervindt. Foton = Een elementair deeltje dat de drager is van de elektromagnetische kracht.</p> Signup and view all the answers

Welke van de volgende deeltjes behoren tot de leptonenfamilie?

<p>Elektronen en neutrino's (D)</p> Signup and view all the answers

Neutrino's hebben een elektrische lading en een aanzienlijke massa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

In welke eenheid wordt de massa van elementaire deeltjes vaak uitgedrukt?

<p>MeV/c²</p> Signup and view all the answers

Protonen en neutronen zijn opgebouwd uit ______.

<p>quarks</p> Signup and view all the answers

Combineer de volgende quarks met hun juiste generatie:

<p>Up en Down = Eerste generatie Charm en Strange = Tweede generatie Top en Bottom = Derde generatie</p> Signup and view all the answers

Wat zijn de kleurladingen van quarks?

<p>Rood, groen en blauw (A)</p> Signup and view all the answers

Quarks kunnen los voorkomen in de natuur.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Waarom worden fotonen beschouwd als krachtdeeltjes?

<p>Ze bemiddelen de elektromagnetische kracht.</p> Signup and view all the answers

Het proces waarbij een deeltje en zijn antideeltje elkaar vernietigen, wordt ______ genoemd.

<p>annihilatie</p> Signup and view all the answers

Combineer de volgende termen met hun juiste beschrijving met betrekking tot behoudswetten:

<p>Behoud van energie = De totale energie in een gesloten systeem blijft constant. Behoud van impuls = De totale impuls in een gesloten systeem blijft constant. Behoud van elektrische lading = De totale elektrische lading in een geïsoleerd systeem blijft constant.</p> Signup and view all the answers

Welke deeltjes zijn altijd behouden in processen?

<p>Energie en elektrische lading (C)</p> Signup and view all the answers

Het verval van uranium tot thorium is een voorbeeld van een proces waarbij het aantal kernen behouden is.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Beschrijf wat er behouden is bij alfa verval.

<p>elektrische lading, massagetal, aantal protonen en/of neutronen</p> Signup and view all the answers

Bij beta verval, blijft de ______ gelijk.

<p>som van de aantallen protonen en neutronen</p> Signup and view all the answers

Combineer het proces met haar definitie:

<p>creatie = Een foton verandert in twee elektrisch geladen deeltjes met massa. annihilatie = Twee deeltjes (een deeltje en een antideeltje) botsen en komen twee fotonen voor terug.</p> Signup and view all the answers

Welk effect heeft het uitwisselen van virtuele fotonen?

<p>Leidt tot een kracht tussen de elektronen. (C)</p> Signup and view all the answers

Bij parcreatie zijn de wetten van behoud niet geldig.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Waarom kunnen er niet twee elektronen ontstaan uit een foton?

<p>De wet van behoud van elektrische lading</p> Signup and view all the answers

Het omzetten van massa in energie formule heet ______.

<p>Einsteins formule</p> Signup and view all the answers

Combineer deze termen met de grootheden:

<p>E = energie m = massa c = de lichtsnelheid</p> Signup and view all the answers

De begrippen massa en energie worden op twee manieren bekeken, welke is correct?

<p>Zijn allebei tegelijkertijd aanwezig (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Deeltjesfysica

De studie van de allerkleinste bouwstenen van de materie en hun interacties.

Positron

Een geladen deeltje met dezelfde massa als een elektron, maar met een positieve lading.

Muon

Een elementair deeltje dat tot de familie van de leptonen behoort, vergelijkbaar met een elektron maar zwaarder.

Airshower

Een lawine van secundaire deeltjes die ontstaat wanneer kosmische straling de atmosfeer raakt.

Signup and view all the flashcards

Elektronvolt (eV)

Een maat voor de energie van deeltjes op atomair niveau, gelijk aan de energie die een elektron wint bij het doorlopen van een potentiaalverschil van 1 volt

Signup and view all the flashcards

Rustenergie

De energie die een deeltje heeft als het in rust is, berekend met E=mc².

Signup and view all the flashcards

Elementaire lading

Een deeltje met de kleinste hoeveelheid lading in de natuur, positief voor een proton en negatief voor een elektron.

Signup and view all the flashcards

Elementaire deeltjes

Deeltjes die geen verdere substructuur hebben.

Signup and view all the flashcards

Leptonen

De verzamelnaam voor elementaire deeltjes zoals elektronen, muonen en neutrino’s.

Signup and view all the flashcards

Quarks

Deeltjes waaruit protonen en neutronen zijn opgebouwd.

Signup and view all the flashcards

Foton

De drager van de elektromagnetische kracht, het deeltje waaruit licht bestaat.

Signup and view all the flashcards

Kleurlading

Eigenschap van quarks die een rol speelt bij de sterke kernkracht.

Signup and view all the flashcards

Quarks

De basisteiljes waaruit alle hadronen bestaan.

Signup and view all the flashcards

Annihilatie

Reactie waarbij een deeltje en zijn antideeltje elkaar vernietigen en omzetten in energie.

Signup and view all the flashcards

Creatie

Reactie waarbij energie wordt omgezet in een deeltje en zijn antideeltje.

Signup and view all the flashcards

Reactiediagram

Een manier om elementaire deeltjes en hun interacties weer te geven met lijnen en symbolen.

Signup and view all the flashcards

Virtueel deeltje

Een deeltje dat slechts kort bestaat als tussenstap in een interactie.

Signup and view all the flashcards

Leptongetal

Een getal dat behouden blijft bij interacties en aangeeft tot welke generatie een lepton behoort.

Signup and view all the flashcards

Quarkgetal

Een getal dat behouden blijft bij interacties en aangeeft tot welke generatie een quark behoort.

Signup and view all the flashcards

Baryongetal

Een getal dat behouden blijft bij interacties en aangeeft of een deeltje een baryon is.

Signup and view all the flashcards

alfa-verval

Een radioactief proces waarbij een atoomkern een alfadeeltje (heliumkern) uitzendt.

Signup and view all the flashcards

Fluxdichtheid

Het oppervlak van een object gedeeld door het aantal deeltjes dat per seconde passeert. (eenheid m-² s-1)

Signup and view all the flashcards

Kosmische straling

De overal in de kosmos aanwezige stroom van fotonen, neutrino's en elektrisch geladen deeltjes.

Signup and view all the flashcards

Ionisatie

Het botsen van kosmische straling resulteert in het verschijnsel dat de atmosfeer continue geïoniseerd wordt.

Signup and view all the flashcards

Elektroscoop

Een instrument waarmee je elektrische ladingen kunt waarnemen

Signup and view all the flashcards

Afbuiging in magnetisch veld

De schroefbeweging van geladen deeltjes in een magnetisch veld zorgt voor het afbuigen van deeltjes

Signup and view all the flashcards

Annihilatie

Dit proces gebruikt botsingen met materie resulteert in energie

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Deeltjes en hun interacties

  • De focus ligt op het leerstof over deeltjes en hun interacties
  • Kosmische straling werd bij toeval ontdekt, en de studie ervan is een belangrijk onderzoeksgebied gebleken
  • Door dit onderzoek werden nieuwe deeltjes ontdekt, die in het vroege heelal gangbaar waren

Inhoud van de Module

  • Hoofdstuk 1 behandelt de ontdekking van nieuwe deeltjes
  • Hoofdstuk 2 bespreekt processen met elementaire deeltjes, krachten en stabiliteit van materie
  • Er is Big Bang kaartspel is beschikbaar om begrippen uit hoofdstuk 2 te leren
  • Hoofdstuk 3 gaat dieper in op het standaardmodel via extra materiaal
  • Hoofdstuk 4 beschrijft moderne toepassingen, experimenten en meetmethoden

Benodigde Voorkennis

  • Materie bestaat uit moleculen, deze bestaan uit atomen
  • Atomen bestaan uit een kern en elektronen
  • Kernen bestaan uit protonen en neutronen
  • Geladen deeltjes versnellen in een elektrisch veld
  • Geladen deeltjes buigen af in een magnetisch veld
  • Kinetische energie van een deeltje hangt samen met zijn snelheid
  • Deeltjes hebben een impuls
  • Licht bestaat uit energiepakketjes die fotonen heten
  • Fotonen hebben energie en impuls die afhangt van de constante van Planck en frequentie

De Allerkleinste Deeltjes

  • De module gaat in op de vraag welke allerkleinste deeltjes er zijn en hoe ze ontdekt worden
  • Sinds de oudheid vraagt de mens zich af waar alles uit bestaat
  • Moderne leerlingen weten meer dan geleerden van voor 1850, ze weten dat moleculen en atomen bestaan
  • Er zijn nu deeltjes bekend een miljoen keer kleiner dan atomen
  • Elk deeltje speelt een rol in het geheel en hoe alles samenhangt is bekend

Oriëntatieopdrachten en vragen

  • Maak een overzicht van alle bekende deeltjes, noteer massa's en ladingen
  • Quarks vormen het grootste deel van de massa
  • Een elektron kan het aardoppervlak bereiken
  • Magneten verhogen de snelheid van protonen
  • Zwaardere versies van elektronen bestaan
  • De aarde houdt 's nachts neutrino's tegen
  • Alle deeltjes hebben lading -e, 0 of e
  • Zware deeltjes zijn verdwenen door verval
  • Bij elk deeltje hoort een antideeltje
  • Er zijn evenveel protonen als antiprotonen
  • Geladen deeltjes ontstaan uit elektromagnetische straling
  • De mensheid weet niet hoe massa ontstaat
  • De mensheid weet niet hoe elektrische krachten werken

Kosmische Straling en Radioactiviteit

  • Henri Becquerel, Pierre en Marie Curie, en Ernest Rutherford, onderzochten radioactiviteit aan het einde van de 19e eeuw
  • Bepaalde stoffen zenden spontaan onzichtbare straling uit en ioniseren de lucht
  • Deze straling bedierf verpakt fotografisch materiaal en maakte botten zichtbaar
  • Henri Becquerel, Pierre en Marie Curie ontvingen in 1903 samen de Nobelprijs voor natuurkunde
  • Marie Curie werkte na de dood van Pierre verder aan het onderzoek en ontving in 1911 de Nobelprijs voor Scheikunde
  • Dochter Irène en haar man ontvingen later ook een Nobelprijs

Elektroscopen en Ionisatie

  • Het inzicht in ionisatie verklaarde een oud probleem
  • Elektroscopen verloren spontaan lading, doordat ionen in de lucht elektrisch geladen waren

De Experimenten van Wulf en Hess

  • Theodoor Wulf bouwde in 1907 een nauwkeurige elektroscoop
  • Hij merkte op dat de straling afnam bij het klimmen van de Eiffeltoren
  • Victor Hess herhaalde de metingen in een luchtballon in 1911-1912
  • Hess ontdekte dat de intensiteit van ioniserende straling toenam boven een bepaalde hoogte
  • Iets onverwachts werd ontdekt: kosmische straling
  • Een applet is beschikbaar is om de metingen van Hess te simuleren: http://sunshine.chpc.utah.edu/javalabs/java102/hess/balloon/intro1.htm

Ontdekking van Nieuwe Deeltjes

  • Victor Hess wist niet waar kosmische straling uit bestond
  • Men vermoedde gammastraling nadat alfa- en betastralen waren uitgesloten
  • Pierre Auger ontdekte 30 jaar later dat de straling die de aarde bereikt geen kosmische straling is
  • Wat de aarde bereikt is een lawine van geladen deeltjes en fotonen, genaamd airshower
  • Carl Anderson ontdekte positronen (1932) en muonen (1936) bij onderzoek aan airshowers
  • Men vermoedde bijna niet waarneembare neutrino’s, die in 1956 (indirect) werden waargenomen

Positronen, Muonen en Neutrino’s

  • Positronen zijn de antideeltjes van elektronen, ze hebben dezelfde massa, maar een positieve lading, met symbool e+
  • In ziekenhuizen worden positronen gebruikt voor PET-scans (Positron Emissie Tomografie)
  • Deeltjes in antimaterie zijn identiek aan deeltjes in gewone materie, maar de lading is tegengesteld
  • Muonen lijken op elektronen, maar hebben een 207 keer zo grote massa, met symbool µ
  • Muonen die ontstaan in de atmosfeer, kunnen diep in materiaal doordringen
  • Ongeveer 200 muonen per seconde bereiken elke vierkante meter van de aarde
  • Neutrino's behoren ook tot deze familie en zijn spookdeeltjes
  • Neutrino's zijn er in overvloed, hebben geen elektrische lading,en reageren nauwelijks met materie

Kosmische Straling, Zonnewind en Elektromagnetische Straling

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser