Icon up Overzicht

Inktwisser (vwo voorbeeldexamen 2016, opg. 5)

Onderwerp: Elektromagnetisch spectrum, Quantumwereld

Examenopgave VWO, natuurkunde, voorbeeldexamen 2016, opgave 5: Inktwisser

Met een inktwisser kun je lichtblauwe vulpeninkt onzichtbaar maken. Zie figuur 1. In figuur 2 zie je tweemaal het molecuul van de blauwe kleurstof in de inkt. In het ene geval zit de positieve lading rechtsboven, in het tweede geval linksboven. Door het molecuul kan één elektron namelijk vrij van links naar rechts bewegen. Het molecuul kan daarom opgevat worden als een energieput met lengte L.

Inktwisser_figuur_1

Figuur 1: Een inktwisser

Inktwisser_figuur_2

Figuur 2: Twee (blauwe inkt)-moleculen.

De overgang van de grondtoestand van dit elektron naar de eerste aangeslagen toestand komt overeen met de energie van een foton uit het geel-groene deel van het spectrum met een golflengte van 550 nm. Het molecuul absorbeert deze fotonen. De rest van het licht wordt weerkaatst, dat zie je als lichtblauw.

Vraag a. Bereken uit de geabsorbeerde golflengte de lengte L van de energieput.

De inktwisser zorgt voor de reactie die je in figuur 3 ziet. In het molecuul dat ontstaat kunnen de elektronen niet meer langs het centrale koolstofatoom bewegen (door de aanwezigheid van de SO3H-groep). Hierdoor is de lengte van de energieput gehalveerd. Het energieverschil tussen de grondtoestand en de eerste aangeslagen toestand wordt daardoor 4 keer zo groot.

Inktwisser_figuur_3

Figuur 3: Reactie die optreedt bij gebruik van een inktwisser.

Vraag b. Leg dat uit.

Het nieuwe molecuul is kleurloos.

Vraag c. Leg dit uit met behulp van een berekening en tabel 19 van Binas.