Dag Kita,
• Gammastraling is een vorm van elektromagnetische straling.
De 'familie' elektromagnetische straling heeft veel leden: licht, infrarode en ultraviolette straling, radiogolven, mobieltjesgolven en nog meer.
• Alle soorten elektromagnetische straling worden veroorzaakt doordat elektriciteit en magnetisme samenwerken: het een roept het ander op en omgekeerd. Alle soorten elektromagnetische straling kun je verdelen in kleine porties. Zo'n kleine portie heet een foton. Een foton heeft een zekere hoeveelheid energie. Voorbeeld: zonlicht stroomt naar de aarde en brengt energie (heel veel fotonen) naar de aarde.
• Het verschil tussen de soorten elektromagnetische straling is de energie van een foton.  Radiogolven bestaat uit fotonen die elk weinig energie hebben. Rood licht: fotonen met meer energie. Blauw licht: fotonen met nog meer energie. De winnaars zijn de fotonen van gammastraling. Die hebben de meeste energie en kunnen daardoor atomen of moleculen ioniseren (er een elektron van af halen). Dat kan gevaarlijk zijn voor levend weefsel.
• De woorden golf en straling komen op hetzelfde neer. Het is gewoonte dat we spreken over radiogolven en gammastraling, maar dat wijst niet op een verschil.
• Golven zijn er in verschillende soorten: geluidsgolven, watergolven, aardbevingsgolven, elektromagnetische golven. De eerste drie hebben een tussenstof (medium) nodig waar ze door gaan. Zo'n golf bestaat niet uit spul, maar gaat door spul heen. Elektromagnetische golven kunnen (meer of minder ver) door een tussenstof gaan, kunnen maar ook door niks, vacuüm.
Een golf begint bij een bron die 'trilt': een snaar van een viool, een bad-eend die je op en neer laat gaan in het water enzovoort. Bij elektromagnetische golven: een zend-antenne, een lamp, een atoomkern die veel energie kwijt moet raken in de vorm van een gammafoton.
Duidelijk zo?
Groet, Jaap

Elektromagnetische straling is wat het zegt te zijn: het is  energie (in "lichtdeeltjes" of fotonen) opgewekt door omzetting van energie in resulterende elektrische en magneetvelden die door vacuum kunnen reizen met lichtsnelheid (licht van de zon doet ca 8 minuten erover om ons te bereiken). Steeds geldt (zoals voor elke golf) dat  golflengte x frequentie = snelheid (en voor e.m. straling is die snelheid de lichtsnelheid, 300 000 km/s)

Die straling heeft verschillende hoeveelheden energie, toenemend met de frequentie van het licht (of afname van de golflengte). Radiogolven hebben zo weinig energie, zichtbaar licht meer, rontgenstraling nog meer en gammastraling heel veel.  In wezen is gammastraling dus niet anders dan radiostraling of zichtbaar licht. Alleen hebben de fotonen veel meer energie en kortere golflengte. En daardoor zijn ze gevaarlijk (golflengte komt overeen met afstand tussen onze moleculen in DNA) en kunnen verder doordringen (halfwaardedikte) in materie.

Lichtgolven bestaan dus niet uit een stof - het zijn elektrische en magnetische velden die door vacuum kunnen voortbewegen. Het zijn ook transversale golven.

Geluid is een longitudinale golf. Die heeft een medium nodig (zoals lucht) om de moleculen erin heen en weer te schudden. Die doen dat op je oorvlies en zo hoor je geluid. In vacuum is er niets te schudden en hoor je dus ook niets. Al die sci-fi films met raketten die met veel lawaai starten in het luchtledige is dus onzin.  Dat gebeurt in volslagen stilte.

Golven in het algemeen "zijn" niks. Het is een verschijnsel dat materie of velden kunnen vertonen: heen en weer geschut worden (geluid: lucht medium, e.m. straling: velden die groter en kleiner worden qua waarde en dat zonder medium kunnen). De natuurkunde heeft daar wetmatigheden in ontdekt en zo ontstonden de golfvergelijking (λf = v), uitwijkingsvergelijking (u = A sin ωt) en konden ook andere gedragingen worden verklaard (zoals interferentie, uitdoving, verzwakking e.d.)

Dag Jaap en Theo de Klerk,

Bedankt voor de snelle reacties! Dit maakt veel duidelijk. Alleen een ding; Jaap wat bedoelt u precies met 'Alle soorten elektromagnetische straling kun je verdelen in kleine porties.'?
Bestaat de elektromagnetische straling dus uit fotonen die in golven ergens naar toe gaan?

Oh en hoort álle straling die er bestaat tot de 'familie' elektromagnetische straling? Of zijn er nog andere soorten o.i.d.?

>Alle soorten elektromagnetische straling kun je verdelen in kleine porties.
Dat zijn de fotonen. Je kunt licht beschouwen als een stroom deeltjes (dat rekent soms makkelijker en is wat makkelijker voorstelbaar) maar ook als elektromagnetische golven (dat kan sommige dingen als refractie en interferentie makkelijker verklaren).
Met "licht" (in al zijn golflengtes) hebben we hier iets moeilijks te pakken. Natuurkundigen noemen het het "duale karakter van licht". We weten niet precies hoe we "deeltjes" en "golven" kunnen combineren maar we hebben beide nodig om alles wat we van licht zien te kunnen verklaren.

"Straling" als in licht in al zijn golflengtes zijn samen 1 familie waaronder alle elektromagnetische straling vallen.  Tabel 19B in BiNas toont dit overzicht.





Helaas heeft men in een ver verleden ook beta- en alfa-straling straling genoemd. Dat is feitelijk fout. Het is geen straling (in de zin van e.m. golven) maar alleen maar deeltjes (elektronen en heliumkernen)  maar omdat ze uit een kern geschoten worden op een zelfde manier als gamma-straling heeft men ze toen ook straling genoemd.  Inmiddels geheel ingeburgerd, maar feitelijk fout.

Dag Kita,
• Uit proeven blijkt dat je de energie van elektromagnetische straling niet in willekeurige hoeveelheden kunt krijgen. Je kunt lang in de zon liggen (veel energie) of kort (weinig energie). Maar voor elke soort elektromagnetische straling is er een allerkleinste hoeveelheid energie, een kleinste portie. Dat noemen we een foton, een 'pakketje elektromagnetische energie'. Een foton licht is weinig. Een lamp zendt in een seconde wel een miljard miljard lichtfotonen uit. Een foton is niet een ding zoals een knikker die je kunt vastpakken of neerleggen.
• Ja, in sommige proeven gedraagt elektromagnetische straling zich als een kudde fotonen die ergens naar toe gaan en bij voorbeeld op je netvlies komen. Of op de fotochip in de camera van je telefoon. Die bewegende kudde fotonen heten samen 'golf' of 'straling'.
• Nee, niet alle straling is elektromagnetische straling. Als je het over gammastraling hebt, ken je misschien ook alfastraling en bètastraling. Dat zijn materiedeeltjes, 'knikkers' als het ware, die uit sommige soorten atoomkernen komen. Dit noemen we trouwens nooit alfagolven of bètagolven.
• Hoe kom je op deze vragen? Als het voor school is, welk schooltype en leerjaar?
Groet, Jaap

Ah zo, ik snap hem. Heel erg bedankt.

Wordt gewaardeerd!

Ik kom hiermee vanwege school, zit nu in 5 vwo.

Hoi nog een vraagje, is bij alfa- en beta-straling, dracht en het doordringend vermogen hetzelfde?

Dag Kita,
• Kort antwoord: nee.
• Het begrip 'doordringend vermogen' gebruik je in kwalitatieve redeneringen zoals 'hoe groter het ioniserend vermogen van een soort straling, des te kleiner het doordringend vermogen'. (Hoe kun je dat verklaren?)
Je kunt niet alleen van doordringend vermogen spreken bij alfastraling en bètastraling, maar ook bij een bundel versnelde protonen (soms medisch toegepast bij de behandeling van een tumor), een bundel versnelde neutronen (om informatie te krijgen over de inwendige structuur van voorwerpen zonder erin te snijden) en andere snelle deeltjes. En ook bij gammastraling en röntgenstraling.
• Als je met een lengtemaat (kwantitatief) wilt aangeven hoe ver een soort straling in een stof kan doordringen, gebruik je niet 'doordringend vermogen' maar
♦ dracht: alleen bij deeltjesstraling, of
♦ halveringsdikte: alleen bij röntgenstraling en gammastraling
• De dracht zegt hoe ver deeltjesstraling maximaal in een soort stof kan doordringen. Bij voorbeeld: de dracht van bètastraling in aluminium enkele millimeters; de dracht van alfastraling in menselijk weefsel is een fractie van een millimeter. Voorbij de dracht is het echt op. Dat betekent: een klont van een kernsoort die alleen veel alfastraling uitzendt, richt geen schade aan in levende cellen als de klont op je gave, intacte huid ligt. De alfa's worden al geabsorbeerd in de de laag van dode cellen die ieder mens op de huid heeft.
• De halveringsdikte is de dikte van het materiaal waarna nog de helft van de opvallende intensiteit van de röntgenstraling of gammastraling over is. Zie Binas tabel 28F.
Groet, Jaap

Schematisch hoe dracht (eerst weinig deeltjes al geabsorbeerd, maar hoe verder hoe meer doordat onderweg al een groot deel van de energie is afgestaan door ionisaties en uiteindelijk alle deeltjes geabsorbeerd zijn) verschilt van doordringend vermogen waar de kans geabsorbeerd te worden per halveringsdikte met een factor 1/2 afneemt maar dus nooit nul wordt (1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 ...)