Germer experiment (voorbeeldexamen vwo)

Linda stelde deze vraag op 19 mei 2016 om 15:20.

Hoi,

Ik heb even een vraagje over vraag b van deze vraag.
http://www.natuurkunde.nl/opdrachten/3001/davisson-germerexperiment
Ik snap niet zo goed waarom ze dit zeggen: "Het versnelgedeelte staat parallel aan de schuifweerstand. De weerstand moet dus vergroot worden. Het schuifcontact moet daarbij naar beneden worden geschoven."

Ik kan wel enigszins bedenken dat de weerstand vergroot moet worden omdat U=IxR. Dus als R toeneemt neemt U ook toe. Alleen hoe weet ik in dit geval dat de stroomsterkte I constant blijft.

Daarnaast: hoe weet je dat als de weerstand moet toenemen het schuifcontact dan naar beneden moet worden geschoven, waarom niet naar boven? 

Groetjes

Reacties

Linda op 19 mei 2016 om 15:53
En bij vraag d hoezo is het weglengte verschil gelijk aan d x sin(hoek). 
Ik zou denken d/sin (hoek). 
Want sin(hoek) is overstaande/schuine. Ik zou bij dat plaatje denken dat de schuine zijde gelijk is aan het weglente verschil en de overstaande zijde gelijk is aan d (de afstand tussen de twee atomen). 
Linda op 19 mei 2016 om 16:03
Hoezo mag je bij f ervanuit gaan dat n=1? 
Jan van de Velde op 19 mei 2016 om 17:26

Linda plaatste:


Ik snap niet zo goed waarom ze dit zeggen: "Het versnelgedeelte staat parallel aan de schuifweerstand. De weerstand moet dus vergroot worden. Het schuifcontact moet daarbij naar beneden worden geschoven."

Ik kan wel enigszins bedenken dat de weerstand vergroot moet worden omdat U=IxR. Dus als R toeneemt neemt U ook toe. Alleen hoe weet ik in dit geval dat de stroomsterkte I constant blijft.

dat I constant blijft is toch geen eis? Bedenk verder, van 2 naar 3 loopt er geen stroom want er is geen gesloten stroomkring. Het enige doel van het verhogen van de spanning tussen de anode (2) en de kathode (1) is dat de elektronen die door het gloeien van de kathode daar worden vrijgemaakt een hogere versnelling richting dat gat in die anode zullen krijgen.

de spanningsbron in de kring rechtsboven dient om de gloeidraad te verhitten. De spanningsbron in de kring links dient er alleen maar toe om een potentiaalverschil tussen kathode en anode te creëren. Die wil men graag regelbaar hebben. Zou een vast potentiaalverschil OK zijn, dan kon heel die spanningsdeler eruitgehaald worden, zoals in de afbeelding hieronder:


groet, Jan
Theo de Klerk op 19 mei 2016 om 17:44
> Het schuifcontact moet daarbij naar beneden worden geschoven

Om Jans verklaring kort samen te vatten: je wilt een maximale spanning tussen punten 1 en 2. Dat kan maximaal de batterijspanning worden door die hele weerstand niet te gebruiken om een deel van die spanning af te nemen. Dus schuif naar beneden. Tot maximaal de plek waar 2 verbonden is met de - pool van de batterij.
Theo de Klerk op 19 mei 2016 om 18:14
> hoezo is het weglengte verschil gelijk aan d x sin(hoek)

Nou... zo zo:

Het weglengte verschil tussen beide lichtstralen is het groengekleurde stukje met lengte L. Dat is de overstaande zijde van hoek θ en d is de schuine zijde van de rechthoekige driehoek. Dus sin θ = L/d  ofwel L = d sin θ

(en dat hoek Θ op meerdere plekken te vinden is kun je met wat meetkundige inzichten als 3 hoeken samen 180º zelf afleiden)
Theo de Klerk op 19 mei 2016 om 18:18
> Hoezo mag je bij f ervanuit gaan dat n=1?  

Nou zo zo: Bij θ = 0 gaat het licht ongebroken rechtdoor. Bij grotere hoek neemt het eerst af (destructieve interferentie) en daarna weer toe als het weglengteverschil precies een golflengte is. Uit het plaatje zie je dat dit voor het eerst gebeurt rond de 50 graden. Eerste keer, dus eerste maximum dus n=1
Linda op 19 mei 2016 om 22:41
ahhh ik snap het weglengte verschil nu! En n=1. Alleen ik snap nog steeds niet helemaal wat het betekent als je een schuifweerstand naar beneden schuift. Wat gebeurt er dan precies?
Theo de Klerk op 19 mei 2016 om 22:46
Als je de schuifweerstand naar beneden duwt, dan is de verbinding met de anode (2) rechtstreeks met de - pool van de batterij. De + pool is aan de kathode (1) verbonden zodat de maximale spanning ertussen staat en dus een maximale versnelling.
Schuif de weerstandsaftap iets omhoog en een deel van die batterijspanning "valt" over de weerstand en niet over de (1)-(2) verbinding. Die spanning wordt minder en dus ook de versnelling van geladen deeltjes.
Annika op 21 maart 2018 om 11:17
Hoi, 

Ik heb ook een vraagje over dezelfde opgaven. 
Ik begrijp niet waarom er bij opgave f de hoek van 54 graden als hoek genomen wordt. Waarom gebruik je het maximum?
Jan van de Velde op 21 maart 2018 om 11:42
Dag Annika,

er wordt een spanning U gebruikt van 54 V,  niet een maximum van 54o.

Verder is het een kwestie van het voorgaande verhaal begrijpen: die golven kaatsen alle kanten op terug van elk atoom. Daarbij krijg je te maken met een interferentieverschijnsel, waarbij golven elkaar op verschillende plaatsen uitdoven dan wel versterken. De plaatsen van maxima (plaatsen met maximale constructieve interferentie) in zo'n interferentiepatroon hangen af van de golflengte en van de afstand tussen de golfbronnen (lees: nikkelatomen). De golflengte wil je berekenen, dan heb je ook een maximum nodig om zo'n golflengte handig te kunnen berekenen. En zo'n maximum ligt bij om en nabij 50o.

Groet, Jan
Annika op 21 maart 2018 om 11:48
heel erg bedankt! Duidelijk!

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft eenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)