Studietaak 7: Optische straling Flashcards
Wat is straling?
Straling is een vorm van energie-overdracht, echter zonder dat massa deeltjes met elkaar botsen.
Wat is elektromagnetische straling?
De voortplanting door de ruimte van elektrische en magnetische trillingen. Alle soorten elektromagnetische straling planten zich in vacuüm voort met de lichtsnelheid.
Wat is het zichtbare spectrum van licht?
(Licht) gedeelte van het elektromagnetisch spectrum dat gezien kan worden door het menselijk oog. (ca. 400-700 nm)
Wat is het elektromagnetisch spectrum?
De frequenties van de elektromagnetische straling.
Hoe kunnen we licht beschouwen als een golfverschijnsel?
(Christiaan Huygens 1629-1695)
Elk punt op het golffront dat zich voortplant vanuit een puntbron dient weer beschouwd te worden als een nieuwe puntbron.
Wat houdt de interferentie van licht in?
Interferentie is een golfverschijnsel waarbij een ruimtelijk golfpatroon ontsaat door superpositie (bij elkaar voegen) van coherente (gelijkesoortige) golven.
Wat ligt aan de basis van het licht deeltjes principe?
Newton veronderstelde dat licht bestond uit zeer kleine deeltjes, deeltjes die vele malen kleiner zijn dan materie.
Hoe toonde Isaac Newton aan dat met zijn prisma experiment?
Dat wit licht alle kleuren al in zich heeft. Newon ging ervan uit dat het hier om verschillende deeltjes ging maar deze theorie is hedendaags niet aannemelijk meer.
Wat bestudeert men met spectroscopie?
Wetenschappelijke technieken waarmee men stoffen kan onderzoeken aan de hand van hun elektromagnetische spectrum; men bestudeert de interactie van materie met straling van verschillende energie.
Wat is monochomatisch licht?
Licht met één golflengte.
Grieks: mono (één) chromatikos (kleur)
Met welk voorwerp kunnen we de golflengte van licht bepalen?
Met een buiginsrooster (tralie)
Hoe kunnen we verschillende elementen onderscheiden door middel van licht?
Elk element heeft zijn eigen spectrum, wat betekent dat elk element zijn egen specifieke patroon van spectraallijnen heeft.
Wat is het foto-elektrisch effect?
Het verschijnsel dat elektronen die niet zo sterk gebonden zijn aan een atoom, loskomen nadat ze voldoende energie opnemen van invallend licht.
Wat bestudeert de kwantummechanica?
Theorie die het gedrag van materie en energie met interacties van kwanta op atomaire en subatomaire schaal beschrijft.
Wat zijn fotonen?
Lichtpaketten die energie bevatten.
Lenard bemerkte dat als een bundel straling, elektronen vrijmaakte in een metaal, deze niet allemaal dezelfde kinetische energie bevatten. Waarom niet?
Omdat sommige elektronen in een metaal sterker gebonden zijn. De zwakste gebonden elektronen zullen uittreden met de grootste kinetische energie.
Hoe beschreef Bohr het atoom-model?
Als een aantal schillen rondom de kern waarin elektronen zich ophouden, die allen een verschillende energie niveau hebben.
Zijn de elektronen gebonden aan een bepaalde baan in het atoommodel van Bohr?
Nee, in principe kunnen deze van de ene naar de andere baan ‘‘overspringen’’. Hier vind energien uitwisseling bij plaats.
Is de energie van een elektron positief of negatief?
Negatief, omdat het elektron minder energie heeft in een baan dichtbij de kenr dan als het elektron ver verwijderd is van de kern.
Hoe kunnen we een lichtstraal beschrijven?
Een rechte lijn waarlangs het licht zich voortplant en die slechts van richting kan veranderen bij de overgang van het ene medium naar het andere.
Hoe gedraagt licht reflectie zich op een glad oppervlakte?
Treedt in zuivere vorm op bij volkomen gladde oppervlakken van metaal, glas, kristal of vloeistof. Bij zo’n terugkaatsing wordt het invallende licht alleen van richting veranderd
Wat is de wet van Snelius?
Natuurwet uit de optica die aangeeft hoe lichtstralen gebroken worden op de overgang van het ene medium naar het andere
Terugkaatsing langs een glad oppervlak is een idealisatie. Hoe ziet een meer realistisch beeld van licht reflectie eruit?
De meeste voorwerpen zijn ruw. Licht dat bij zo een oppervlak een invalsrichting heeft, wordt in diverse richtingen gereflecteerd. Dit noemen we diffuse terugkaatsing.
Wat stelt het principe van Fermat?
Stelt dat het licht de snelste weg tussen twee punten kiest.
Wat is de idelae lens?
Een lens met verwaarloosbare dikte, waarmee je met gelijkvormige driehoeken in een paraxiale benadering de stralengang van de voorwerpsruimte naar de beeldruimte van een lens kan berekenen.
Wat is een radiaal?
SI-eenheid voor hoek (dimensieloos)
Eén radiaal is gedefinieerd als de grootte van een middelpuntshoek van een cirkel waarvan de lengte van de boog gelijk is aan de lengte van de straal.
Wat is fijnstof?
Kleine roet- en stofdeeltjes die gepaard gaan met de verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa.
Wat is een aerosol?
Hiermee worden de zelfde kleine deeltjes als bij fijn stof bedoelt die door hun geringen afmeting blijven zweven.
Wat is een direct effect van aerosolen?
De stofdeeltjes hebben een dempende werking op het zonlicht, hoe meer deeltjes hoe groter de demping.
Een belangrijk onderscheid is dat de witte deeltjes licht reflecteren (koelen) en de zwarte deeltjes absorberen (opwarmen)
Wat is het indirecte effect van aerosolen in de lucht?
Aerosolen hebben een direct effect op wolken, ze fungeren als condensatie kern.
Wat is het tweede indirect effect van aersolen?
Wolken gevormd door condensatiekernen hebben een verlengde levensduur omdat de kleinere druppels minder makkelijk doorgroeien om neerslag te produceren.
Wat is de aardse stralingsbalans?
Het dynamisch evenwicht in inkomende en uitgaande straling op aarde.
Wat is de gedachten achter een zwarte straler?
Geïdealiseerd object dat alle elektromagnetische straling absorbeert die erop valt. Door de absorptie van deze energie wordt de temperatuur van dit object hoger dan de omgevingstemperatuur. Deze warmte wordt aan de omgeving afgegeven in de vorm van warmtestraling.
Wat zijn de gevolgen van het broeikaseffect?
Het vasthouden van de zonnewarmte door de atmosfeer. Zorgt voor een verhoging van de temperatuur naar de huidige 288 [K] (15 [°C]).
Wat is de stralings forcering van de aarde?
Het verschil tussen de invallende energie van de zon, en de energie van de straling die door de aarde uitgezonden wordt naar de ruimte.
Wat is licht verstrooiing?
Een proces waarbij licht op materie instraalt en na interactie met de materie van eigenschappen verandert.
Wat gebeurt er bij elastische lichtverstrooiing?
Wanneer de golflengte van licht dat op een molecuul of deeltje invalt met dezelfde golflengte weer wordt uitgestraald. De richting van de foton kan wel veranderen.
Wat is Rayleigh verstrooiing? Welk effect op de aarde heeft dit?
Elastische verstrooiing van licht door deeltjes die kleiner zijn dan de golflengte van het licht, waardoor het effect groter is. De sterkte van deze verstrooiing is evenredig met λ⁻⁴. Deze verstrooiing is de oorzaak van de blauwe lucht.
Wat is licht absorptie en wat gebeurt er met het licht?
Wanneer straling wordt opgenomen door materie. Een atoom of molecuul bevindt zich hierna in aangeslagen toestand.
Wat zijn In situ waarnemingen
Waarnemingen die in direct contact staan met de omgeving waarin de waarneming wordt gedaan
Waarmee worden actieve remote-sensingtechnieken onderscheiden?
Gebruiken een eigen stralingsbron, hieronder vallen:
• Radar (radio detection and ranging)
Radiogolven worden uitgezonden en reflecties van wolkendruppels en regendruppels worden ontvangen.
• Sodar (sound detection and ranging)
Geluidsgolven worden uitgezonden en reflecties aan sterkte temperatuurovergangen tussen verschillende lagen in de atmosfeer ontvangen.
• Lidar (light detection and ranging)
Lichtgolven worden uitgezonden en reflecties aan wolkendruppels, stofdeeltjes en gasmoleculen worden ontvangen.
Hoe werken passieve remote-sensing technieken?
Hebben geen eigen stralingsbron, hieronder vallen:
- Zonnefotometers. Direct zonlicht wordt opgevangen. Aan lichtverzwakking ten opzichte van een hele schone atmosfeer zonder stofdeeltjes wordt de lichtverzwakking door stofdeeltjes afgeleid.
- Brewer- en Dobson-spectrometers. Het spectrum van het zonlicht wordt gemeten. Uit de sterkte van bepaalde absorptielijnen wordt de aanwezigheid van gassen afgeleid, zoals de dikte van de ozonlaag.
- Microgolfradiometers. De stralingstemperatuur van de atmosfeer wordt gemeten. Hieruit kan de hoeveelheid waterdamp in de lucht en de hoeveelheid vloeibaar water worden afgeleid.
Waarom zijn Raman verstrooiingen belangrijk in de klimaat wetenschappen?
Omdat de vibratie/ rotatie erngieeen van een molecuul bepaald worden door de massa van de atomen waar het molecuul uit bestaat en Raman verstrooiing niet afhankelijk is van de gebruikte lichtbron. Is deze techniek een goede manier om stoffen (in de atmosfeer) te detecteren.
Wat meten we bij Raman verstrooiing?
Licht, in interactie met atomen kan een deel van de energie worden geabsorbeerd en heeft het uitgezonden, verstrooide foton minder energie. Hoe de golf lengte veranderd is afhankelijk van het molecuul. We meten dan de niet opgenomen energie!
Bekijken we op een LIDAR-meting vanuit horizontaal of verticaal perspectief?
Verticaal. We kunnen zo de verschillende luchtlagen met hun eigenschappen onderscheiden.
