Straling = gevaar ???
Enige
algemeenheden
rond golven…
Wat is een golf ?
Golf : storing die
zich verder zet in
een medium.
Transversale golf
Longitudinale golf
Geluidsgolven
Geluidsgolf =
longitudinale golf.
Propagatie van
gebieden met hoge
dichtheid (hoge
druk) afgewisseld
met gebieden met
lage dichtheid (lage
druk).
Geluidsgolven
Wat is straling ???
Aanbeveling
“Hou het zo
eenvoudig
mogelijk…”
“… maar niet
eenvoudiger
dan dat !”
“Radio-actieve” straling en
EM straling
EM straling
• Radio, IR, UV, …
Straling van radioactieve elementen
•Alfa, bètaG
amm
a
EM golf
Trillende lading veroorzaakt EM golf
Wisselend elektrisch en magnetisch veld
Snelheid c
Model niet geschikt voor eerste graad !
Straling = energievorm
Straling = stroom
“energiepakketjes”
“Zichtbare” en “onzichtbare
straling” : het EM spectrum
Toenemende ENERGIE (E = hf)
Lichtstraal
Beweegt door
medium in rechte
lijn.
Snelheid is constant
in homogeen
medium.
Gaat oneindig door,
tenzij er interactie is
materie.
Stralen en bundels
Intensiteit
Interactie van straling met
materie
• Stemvork analogie : straling wordt geabsorbeerd door materie als frequentie afgestemd is op eigenfrequentie deeltjes.
Interactie straling met
materie (2)
Atomen absorberen fotonen.
Juiste energie : absorptie
Niet de juiste energie : re-emissie
Lichtsnelheid in materie is kleiner dan in vacuum.
Interactie straling met
materie (3)
a) Absorptie
b) Reflectie
c) Breking
d) Verstrooiing
a
b
c
d
Toepassingen van EM
golven
Radiogolven
Microgolven
IR
Zichtbaar licht
UV
X-stralen
Gammastralen
Signaaltransfer via
radiogolven
Draaggolf : standaard
frequentie voor
zender.
Deze golf wordt
“gemoduleerd” met
uit te sturen signaal.
AM, FM en PM
Radiogolven - modulatie
Microgolven - RADAR
RAdio Detection And Ranging.
E.M. golven worden weerkaatst door geleiders.
Met behulp van transit-metingen, fasemodulatie en doppler-effect kan men positie en snelheid bepalen.
Microgolven - Microgolfoven
WiFi
Andere frequentie en veel kleinervermogen dan microgolfoven.
Infra-rood
IR vs lichtversterking
Ultra violet
“de-oxiderende straling”
Grootste bron : zon.
Veelvuldige toepassing : Spectroscopie
Sterilisatie
Fluor- en fosforescentie
...
X-stralen
Hoog-energetische elektronen botsen met metaalplaat en slaan elektronen los uit binnenste schillen (K en L schillen).
Deze openingen worden opgevuld door hoger gelegen elektronen.
Bij overgang komen hoog-energetische EMG’s vrij : X-stralen.
Andere bron : synchrotronstraling.
X-stralen : eigenschappen
Ioniserend, bijgevolg
mogelijke DNA-schade
na blootstelling.
Zacht weefsel is
transparant, botten niet.
Toepassingen in
medische beeldvorming
en radio-therapie.
Gamma-straling
Bron : de-excitatie
van atoomkernen.
Hoog – energetisch
Ioniserend
Is straling nu gevaarlijk ?
Afhankelijk van
• Totale energie
• Intensiteit
• Energie van straal en mate van
absorptie (ioniserend of niet...)
Ioniserend
Radio-activiteit
Wat zie je ?
Een laserpen schijnt horizontaal in een volledig zwarte doos
Teken wat je ziet als je door het gat kijkt.
Licht “zien”
Lichtbronnen en “donkere”
voorwerpen
• Lichtbron genereert zelf licht.
• Donker voorwerp niet.
• In geval van reflectie, kan donker voorwerp toch als bron beschouwd worden.
Beeldvorming
Het zichtbare spectrum
Staafjes en kegeltjes
Kegeltjes en hoofdkleuren
• Drie typen kegeltjes.
• Elk type is sensitief voor ander deel van zichtbaar deel spectrum.
• Mate waarin zij geactiveerd worden bepaalt welke kleur wij zien.
Saturatie
Saturatie
Kleuren zitten in ons
hoofd…
Bloemetjes en bijtjes
Emissie en absorptie
Reflectie
Diffuse en regelmatige
reflectie
Spiegelwet
Spiegeltje spiegeltje
Lichtbreking
Brekingswet
Optisch ijl – optisch dicht
Optisch ijl :
Lichtsnelheid
wijkt weinig af
van lichtsnelheid
in vacuüm.
Optisch dicht :
Lichtsnelheid
wijkt veel af van
lichtsnelheid in
vacuüm.
Breking NAAR normaal TOE
Breking VAN normaal WEG
Principe van Fermat
Licht neemt het pad dat de minste tijd vraagt.
Uitgebreide
stralendiagrammen
Schijnbare diepte
Schijnbare positie sterren
Fata Morgana
Ovale zon
Dichtheidsvariatie atmosfeer zorgt voor beeldvervorming
Totale interne reflectie
Dispersie
Breking is afhankelijk van energie (golflengte) straal
Regenboog
Lenzen
Beeldvorming bij bolle lens
Uitgebreid stralendiagram
Gebruik van uitgebreid stralendiagram vergroot redeneervermogen !
Lenzencombinaties
Basisprincipe : het beeld uit de eerste
wordt het voorwerp in de volgende...
FA
FB
Toepassing : fotografie
Scherpstellen
Het oog
Microscoop
Telescoop