Inleiding

Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Inleiding
Richard Feyman playing bongos
http://www.youtube.com/watch?v=HKTSaezB4p8
Sander Bais overzicht van de natuurwetenschappen
http://info.science.uva.nl/cms/video/
1
Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Richard Feynman: the pleasure of findings things out
http://www.youtube.com/watch?v=Sk8TVopOBGE&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=pp6Lpe1Fqqc&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=IhvLh3BxLBU&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=Br_PJY-LZTw&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=9CaL5NslOxE&feature=related
Materie bestaat uit atomen
Feynman:
Stel dat al onze wetenschappelijke kennis op het punt stond
vernietigd te worden door een of andere catastrofe, en we
zouden slechts één zin kunnen doorgeven aan de volgende
generatie van wezens, welke uitspraak zou dan de meeste
informatie in de kleinste hoeveelheid woorden bevatten?
Ik denk dat het de atoomhypothese is dat alle dingen uit
atomen bestaan kleine deeltjes die voortdurend in beweging
zijn, elkaar aantrekken als ze op enige afstand van elkaar zijn,
maar elkaar afstotend als ze worden samengedrukt.1
1
Richard Feynman; Six easy pieces
2
Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Presocratici
Empedocles
De vier elementen: vuur, lucht, aarde en water
vertegenwoordigen de verschillende toestanden van
materie. De elementen zijn eeuwig en onvergankelijk en
bestaan uit zeer kleine deeltjes die onder invloed van de
krachten
en
mengen of scheiden tot
verschillende stoffen.
Democritus
In een overigens lege ruimte is materie
opgebouwd uit een oneindig aantal
onveranderlijke, ondeelbare en identieke
atomen . De beweging, die aan deze
deeltjes van nature eigen is, veroorzaakt het
mengen en scheiden tot verschillende
stoffen.
Aristoteles
Het eeuwige universum bestaat uit een
hemelse bovensfeer (met het
onvergankelijke element ether) en het
ondermaanse gebied, waar
veranderingen wel mogelijk zijn. In de vier
aardse elementen2 zijn de elementaire
kwaliteiten heet koud en nat droog
gecombineerd.
De elementen hebben ieder een
natuurlijke zwaarte, die de natuurlijke
plaats van het element bepaalt.
Alchemie
De alchemie streefde naar de omzetting van onedele metalen in goud. Hiertoe
werden talrijke (chemische) technieken en processen ontwikkeld en verbeterd.
2
Van Empedocles: vuur, lucht, water en aarde
3
Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Chemie
Priestley (1774)
Lucht bestaat uit verschillende gassen, waaronder zuurstof.
Lavoisier (1778)
Verbranden is reageren met zuurstof.
Bij chemische reacties blijft de hoeveelheid massa gelijk.
Elementen zijn ondeelbaar. Zij kunnen combineren tot chemische verbindingen.
Dalton (1803)
Elementen bestaan uit kleine, ondeelbare deeltjes:
atomen.
De atomen van één element zijn identiek.
De atomen van verschillende elementen zijn ongelijk
(b.v. in massa).
Bij chemische reacties verandert een atoom niet.
Chemische verbindingen zijn vaste combinaties van
atomen van de samenstellende elementen.
4
Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Periodiek systeem der elementen
Mendeleev (1869) plaatst de elementen
overzichtelijk in het periodiek systeem.
De volgorde wordt bepaald door de massa van
het atoom; de plaatsing in het schema door de
chemische eigenschappen.
De open plaatsen in het schema zijn later
alsnog opgevuld. Door het overzicht van
Mendeleev kon gericht naar nieuwe elementen
worden gezocht.
Ook de (nog onbekende) edelgassen kregen
later een plaats in het periodiek systeem.
Atoom- en kernfysica
Thomson ontdekt het elektron (1897); een zeer licht,
negatief geladen deeltje.
Het atoom is niet ondeelbaar. Het aantal elektronen in
een atoom bepaalt de plaats in het periodiek systeem
en de chemische eigenschappen van het element.
Rutherford
Atomen veranderen door het uitzenden van radioactieve
straling (1902).
Een atoom bestaat uit een zeer kleine, positief geladen kern
waaromheen op grote afstand elektronen cirkelen (1911).
Door bestraling (met -straling) kunnen atoomkernen
veranderen. Daarmee verandert de atoomsoort;
b.v. stikstof
zuurstof (1917).
Chadwick (1932)
In de kern van atomen zitten neutronen; ongeladen
deeltjes die ongeveer even zwaar zijn als protonen.
5
Module 1 NL&T
Wetenschapshistorie
Bestaan atomen en moleculen echt?
Brownse beweging
Robert Brown (1827)
http://nl.wikipedia.org/wiki/Brownse_beweging
http://www.haycap.nl/app-c/brown/brown.htm
Einstein s verklaring (1905)
http://www3.interscience.wiley.com/homepages/5006612/549_560.pdf
Nanotechnologie
http://www.kennislink.nl/web/show?id=104453
http://noorderlicht.vpro.nl/afleveringen/168281/
http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/39608350/#
Leesopdracht
Hoofdstuk 1: Bewegende atomen (Six easy pieces; Feynman)
Dansende moleculen; Ellen Backus en Mischa Bonn
Quantummechanica
In de loop van de 20e eeuw heeft de quantummechanica
het beeld van atomen zeer ingrijpend veranderd3.
I THINK I CAN SAFELY SAY THAT NOBODY
UNDERSTANDS QUANTUM MECHANICS.
Richard Feynman
3
Zie later dit trimester.
6
This document was created with Win2PDF available at http://www.daneprairie.com.
The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only.