Icon up Overzicht

Seconde (VWO-1 2001)

Onderwerp: Gas en vloeistof, Trilling en golf

Examenopgave natuurkunde 1 2001 tijdvak 2: opgave 1

Opgave

Een van de aller eerste klokken waarmee men redelijk nauwkeurig de tijd kon meten, was het door Christiaan Huygens ontwikkelde slingeruurwerk.

a) Bereken de lengte van een slinger waarvan de periode 1,00 sec is.

Sinds 1967 definieert men de precieze duur van de seconde met behulp van zogenoemde ‘atoomklokken’. Hierbij gebruikt men straling met een bepaalde golflengte welke door een cesium-133 atoom wordt geabsorbeerd. De seconde is per definitie de duur van 9192631770 periodes van deze straling.

b) Tot welk deel van het elektromagnetische spectrum behoort deze straling? Licht je antwoordt toe.

Om de nauwkeurigheid te verhogen, wordt de meting van de seconde sinds 1997 uitgevoerd aan cesiumatomen met een lage snelheid. Daarvoor wordt het cesium sterk afgekoeld. Men gebruikt hierbij een gas dat men a-diabatisch laat expanderen. Ga ervan uit dat het gas niet vloeibaar wordt.

c) Leg met behulp van de eerste hoofdwet van de warmteleer uit waarom bij a-diabatische expansie de temperatuur van een gas daalt.