Natuurkundige_themas

Beste studenten,

Hierbij vinden jullie de powerpointpresentatie (in pdf) over golven en trillingen.

Op de voorlaatste dia vinden jullie de begrippen en vragen die jullie dienen op te zoeken tegen het labo. Post jullie antwoorden, opzoekingswerk, ... overzichtelijk op deze wiki zodat iedereen alle informatie kan nakijken. Opgelet het labo zal doorgaan op **woensdag 9 december van 13u tot 16u** in het labo fysica!

Veel succes!

 Het dopplereffect wordt gebruikt voor snelheidsmetingen, zowel in het verkeer als in de gezondheidszorg. De politie maakt bij snelheidscontrole gebruik van radargolven met een frequentie van zo’n 9 GHz. Net als bij geluidsgolven kan bij radargolven het dopplereffect optreden. De radargolven worden uitgezonden door een stilstaande bron. Deze golven worden door een naderende auto teruggekaatst. Zo vormt de auto een bewegende bron van radargolven. De teruggekaatste golven worden door een ontvanger bij de bron geregistreerd. Uit het verschil in frequentie tussen de uitgezonden en de teruggekaatste golven is de snelheid van de auto te bepalen.
 * __Wat is het verband tussen snelheidscontroles en het Doppler-effect? __**

Figuur 4 – Snelheidscontrole met radargolven in het verkeer. De apparatuur is verstopt in een afvalcontainer. // ||  ||  Bij deze toepassing van het dopplereffect levert het gemeten frequentieverschil tussen de uitgezonden en de teruggekaatste golven een snelheid op. Maar deze snelheid is het dubbele van de werkelijke snelheid van de auto of het bloed. In beide gevallen is er namelijk sprake van een stilstaande bron en een bewegend voorwerp dat de uitgezonden golven in de richting van de bron terugkaatst. Deze situatie is te vergelijken met een spiegel die naar je toe beweegt. De snelheid waarmee je spiegelbeeld naar je toe beweegt, is tweemaal zo groot als de snelheid van de spiegel. Bij de twee toepassingen van het dopplereffect is het voorwerp (de auto of het bloed) te vergelijken met zo’n bewegende spiegel. Het gemeten frequentieverschil levert de snelheid van het spiegelbeeld van de bron. De snelheid van het voorwerp (de auto of het bloed) is dan tweemaal zo klein.  **Besluit:** Radarcontrole  is een door de politie gebruikte [|snelheidscontrole] van voertuigen met behulp van [|radarmeting]. Het speciaal voor dit doel ontwikkelde radarapparaat wordt onder een [|hoek] van ongeveer 20 graden met de weg geplaatst. Het apparaat zendt continu een radarsignaal uit op een vaste [|frequentie]. Het verkeer rijdt door deze radarbundel en [|reflecteert] het signaal. De frequentie van het teruggekaatste signaal is een maat voor de [|snelheid] van het voertuig ( [|dopplereffect] ).
 * [[image:Snelheidscontrole.jpg width="273" height="201"]] ||  ||
 * //


 * __KOOI VAN FARADAY__**

De kooi van Faraday is een gesloten metalen kooi waarin geen elektrisch veld van buiten kan binnendringen. De Metalen behuizing (elektrisch geleidend materiaal zoals koper of ijzer) zorgt er immers voor dat alle geïnduceerde spanningen onmiddellijk naar de aarde worden afgevoerd en niet tot de kooi kan doordringen.
 * Wat?**



Het verschijnsel berust op het feit dat een wisselend magnetisch veld een inductiespanning opwerkt. Inductiespanning is spanning die ontstaan over een geleider wanneer een geleider zich bevindt in een veranderend magnetisch veld of er in beweegt. Deze spanning zal in de geleidende wand van de kooi een stroom laten lopen die een tweede magnetisch veld opwekt dat het oorspronkelijke veld tegenwerkt. Door alle ribben van een kubus geleidend te maken, ontstaat binnen de kubus een veldvrije ruimte. //Dit geldt echter alleen voor frequenties waarvan de golflengte groter is dan de grootte van de kubus (?) // Indien voor hogere frequenties afscherming nodig is, kan bijvoorbeeld kippengaas gebruikt worden of volledig gesloten platen.
 * Werking?**

In deze koperen "kooi van Faraday" worden alle transversale elektromagnetische golven afgeschermd. Andere trillingen zoals bijvoorbeeld geluid worden niet afgeschermd. Zonder verlichting is de kamer 100% donker. In de lege kamer registreert een fotonteller geen enkel foton. Bij een menselijk lichaam in deze kooi mat men een fotongetal van 1foton/sec/cm².
 * Relatie met golven en trillingen?**

De bekende transversale golven worden door de kooi van Faraday dus tegengehouden: dat kunnen we door middel van metingen vaststellen. Wat de kooi wel doorlaat zijn de longitudinale golven.

Voorbeeld van wat er niet door geraakt door de kooi: - golven voor mobiele telefoons. vb.: de bioscoop Cinemec in Ede heeft zijn grote zaal ingericht als een kooi van Faraday, zodag men tijdens een filmvoorstelling niet gestoord wordt door mobiele telefoons. Want je hebt er geen bereik.

Het volgende filmpje toont ons dat we door samenstellen van golven verschillende vormen kunnen geven aan bepaade substanties. media type="youtube" key="UzAWO1Tni7Y" height="344" width="425" Het gaat hier om de "Ruben's tube". Dit is een buis waar om de 1,25cm een gaatje is geboord. De buis bevat zo'n 100 gaatjes. Aan het uiteinde van de buis staat een speaker die even groot is als de diameter van de buis. De buis staat in verbinding met een propaantank. De man stuurt een geluidsgolf met een frequentie van 449 Hertz door de buis. Er ontstaat een staande golf. De geluidsgolven zorgen voor druk in de buis. Waar veel druk is, kan weinig gas ontsnappen, daar zijn de vlammen klein. Waar weinig druk is in de buis, kan veel gas ontsnappen en zijn de vlammen groot. Op die manier bekomen we een mooie geluidscurve. We kunnen duidelijk de knopen en buiken in de curve onderscheiden. Als de man de frequentie verhoogt, zien we dat er meer knopen en meer buiken ontstaan. Door samenstallen van golven (door muziek door de speaker te laten spelen), kunnen we het geluid visualiseren. de vlammen bewegen op het ritme van de muziek.
 * __EEN VOORBEELD VAN SAMENSTELLEN VAN GOLVEN EN DE VERKLARING:__**

**__Wat is het verband tussen echografie en het doppler-effect?__**


 * Echografie**, ook wel echoscopie genoemd, is een techniek die gebruik maakt van geluidsgolven die zich door het lichaam verplaatsen en op grensvlakken tussen zachte en hardere structuren reflecteren. Deze techniek stelt medici onder meer in staat om organen in beeld te brengen. Zo kunnen ze zicht krijgen op de grootte, structuur en de eventuele pathologische afwijkingen ervan.




 * __Geef de specificaties van alle golven uit het elektromagnetische spectrum__**

=
In het elektromagnetische spectrum zitten de volgende gebieden: radiogolven, microgolven, infrarode straling, zichtbaar licht, ultraviolet licht, röntgenstraling en gammastraling. Het zichtbare licht vormt slechts een klein deel van het elektromagnetische spectrum. ======  Radiogolven worden in het dagelijkse leven veel gebruikt. Zo worden ze bijvoorbeeld gebruikt voor radio's en televisies. Hiervoor worden radiogolven gebruikt met hoge frequenties. Maar ook bijna alle elektrische apparaten zenden radiogolven uit.

Infrarode straling wordt veel toegepast in fotografie en afstandsbepalingen, maar ook in bijvoorbeeld warmtelampen.

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Ultraviolette straling wordt onder andere gebruikt om bacteriën te doden in ruimten die steriel moeten zijn.

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;"><span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Kenmerkende eigenschap van röntgenstraling is dat het door bijna alle stoffen heen dringt. Hierbij gaat een deel verloren door absorptie. Een andere eigenschap is dat veel stoffen fluorescerend worden wanneer ze in aanraking komen met röntgenstralen. Wanneer er een menselijk lichaam tussen een röntgenapparaat en een fluorescerend scherm wordt geplaatst, dan verschijnen op het scherm schaduwen van de botten. Dit komt omdat bot de röntgenstralen beter absorberen dan de zachte delen. In plaats van een fluorescerend scherm kan ook een film worden gebruikt. Dit wordt veel toegepast in ziekenhuizen. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Gammastraling komt vrij bij materiaal dat radioactief is (uranium). Het is ook vaak te vinden in de buurt van kerncentrales of op plaatsen waar een kernexplosie heeft plaatsgevonden. De straling is zelfs in staat om door lood en cement heen te gaan. De straling is gevaarlijk omdat het levend weefsel beschadigt.