§7: Golfgedrag van materie 4

Applet: Atoommodellen

De opdracht

Let op: schrijf de antwoorden op de vragen op in je schrift!

Inleiding

Met de vraag hoe een atoom in elkaar zit hebben wetenschappers lang geworsteld. In het begin zag men het atoom als een verder ondeelbaar deeltje (a-tomos betekent ‘ondeelbaar’). Verschillende experimenten leerden ons echter dat er meer structuur moest zitten aan de binnenkant van het atoom. Je gaat nu kijken naar een simulatie van één van die experimenten.

De simulatie heeft twee standen: ‘Experiment’ en ‘prediction’. In de ‘experiment’ stand zie je wat we in werkelijkheid zouden zien gebeuren als we dit experiment uit zouden voeren. Het atoom is weergegeven als een vakje met een vraagteken, omdat we die niet kunnen zien. In de ‘prediction’ stand vervangen we dit vakje door een model van het atoom en kijken of je bij dat model hetzelfde ziet gebeuren als bij het experiment. Zo kunnen we alle atoommodellen testen.

Doel

Het doel van deze simulatie is om te achterhalen welk model van het atoom het beste de experimentele resultaten kan verklaren.

De applet

Applet downloaden

Klik om te downloaden

Open de applet en gebruik om de beurt alle opties in de applet om de verschillen in resultaat te zien.

1. Welk natuurkundige fenomeen denk je dat met deze applet inzichtelijk gemaakt wordt? Schrijf dat in je eigen woorden op.

Voorspelling

We gaan nu kijken naar hoe de verschillende atoommodellen de absorptie van fotonen door het atoom zouden verklaren. Daarvoor zetten we de lichtbundel weer op wit licht en de schakelaar op ‘voorspelling’. Bekijk alle atoommodellen één voor één.

2. Vul het schema hieronder voor ieder atoommodel in:

Bekijk alleen de eerste vier atoommodellen en vergelijk ze kritsch met het experiment.

3. Vul het schema hieronder voor ieder atoommodel in. Kijk zowel op de "wit" als op de "monochromatsich" stand.

Selecteer het atoommodel ‘Biljard bal’ en kies als stand ‘wit’ en vink het vakje ‘toon spectrometer’ aan. Je krijgt nu een grafiekje te zien waarop wordt bijgehouden hoeveel fotonen er door het atoom worden uitgezonden bij verschillende golflengten.

Stel de snelheid van het model in op ‘snel’ en laat de modellen van Bohr, de Broglie en Schrödinger ieder een minuut draaien met wit licht. Leg per model het grafiekje vast door op het fototoestel te klikken.

Schakel naar ‘experiment’ en maak een zelfde grafiekje.

4. Vul het schema in voor Bohr, de Broglie en Schrödinger.

5. Beantwoord de onderzoeksvraag; ‘Welk model van het atoom kan het beste de experimentele resultaten verklaren?’

De antwoorden