Straling Tom Mortier - Natuurwetenschappen
advertisement
Gezondheid & Voeding Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1. Straling, schadelijk of onontbeerlijk 1.1 Inleiding Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1.2 Elektromagnetische straling Golf (momentopname) golflengte afstand Golflengte (λ) = de afstand tussen twee toppen van een golf Frequentie (f) = het aantal keer dat de golf zich herhaalt per seconde. Eenheid: Hertz (1 Hz = 1/s). Lichtsnelheid in vacuüm Wat gebeurt er met de frequentie als de golflengte kleiner De frequentie wordt dan groter. Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen Het elektromagnetisch spectrum Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen Het elektromagnetisch spectrum Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1.3 Enkele voorbeelden van EM-straling 1 Radiogolven Heinrich Hertz in 1888 Golflengte tussen kilometers tot 30 cm (1 GHz). Bereken de golflengte waarop Donna uitzendt in West-Vlaanderen λ= c/f f = 101,5 . 106 Hz λ = 3,00 . 108 m/s /(101,5 . 106 Hz )= 2,96 m Is de golflengte waarop het zendstation Schoten uitzendt groter of kleiner? De frequentie is kleiner, dus de golflengte zal groter zijn. Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2 Microgolven Golflengte tussen 30 cm en 1mm. Frequentie van 1 GHz tot 300 GHz. Toepassingen microgolfoven mobiele telefoon Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 3 Infrarode straling (warmtestraling) Golflengte van 1 mm tot 780 nm William Herschel (1738-1822 ) infrarood foto's Infrarode astronomie Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 4 Zichtbaar licht Golflengte van 780 nm tot 380 nm ROGGBIV rood: golflengte ~780 nm violet: golflengte ~ 380 nm Prisma Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 5 Ultraviolet licht Golflengte tussen 380 nm en 12 nm Positief vitamine D Schadelijk Soorten UV-stralen Golflengte in nm Doordringbaarheid in de huid UV-A 320-400 tot circa 5 mm UV-B 280-320 50-100 µm UV-C 100-280 / Wat is het verband tussen golflengte en energie van UV-straling? UV B is meer energierijk dan UV A. De golflengte van UV B is korter dan UV A: E ~ 1/λ Wat is het verband tussen frequentie en energie? E~f → energie is recht evenredig met de frequentie van de straling. Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 6 Röntgenstraling Golflengte tussen 12 nm en 0,002 nm Wilhelm Konrad Röntgen (1845- 1923 ) Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 7 Gammastralen Golflengte beneden 0,002 nm Antoine Henri Becquerel (1852-1908) Gammastraling is radioactieve straling Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1.4 Energie van een elektromagnetische golf met h de constante van Planck (6,63 x 10-34 Js) Energie van elektromagnetische straling i.f.v. de golflengte Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen EM-spectrum met het verband tussen de energie en de frequentie of de golflengte van elektromagnetische straling Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1.5 Interactie tussen EM-straling en materie 1.5.1 Toepassingen EM-straling Materie Toepassing in het dagelijks leven Microgolven Voeding Microgolfoven: opwarmen voeding IR Huid Straalkachel in badkamer UV Huid Bruinen onder zonnebank X-stralen Lichaam (röntgenstralen) Nemen van röntgenfoto’s in een ziekenhuis Zichtbaar licht Waterdruppels Regenboog Zichtbaar licht Fotografisch papier Fotografie, ontwikkelen van foto’s Zichtbaar licht Verf Ontstaan van kleur: sommige golflengtes worden geabsorbeerd door de materie, andere worden doorgelaten of gereflecteerd Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 1.5.2 Interactie tussen UV-straling en materie: enkele proefjes 1 Proef: optische witmakers in detergenten. UV-stralen worden geabsorbeerd en daarna als zichtbaar licht terug uitgezonden fluorescent whitening agents Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen 2 Proefje: Fluorescentie van tonic Kinine absorbeert licht met een korte golflengte en geeft het weer vrij met een langere golflengte. Het energieverschil is omgezet in de vorm van warmte Natuurwetenschappen Gezondheid en voeding Tom Mortier Ursulinen Mechelen
