Praktische opdracht 6vwo

Praktische opdracht 6 vwo
Onderzoek aan een compact disk
Benodigdheden
Cd
Liniaal met gaatje
Tralie
Laser Neon Helium
Statieven
Inleiding
Op een cd wordt de informatie vastgelegd door allerlei microcopisch kleine putjes die in spiraalbanen
op de cd zijn aangebracht. In de fig hierboven zie je een sterk vergrote afbeelding van de putjes.
Tussen de banen in is de cd goed spiegelend Deze spiegelende gedeeltes, die op zuiver constante
afstand van elkaar zitten, kunnen als coherente lichtbronnetjes werken. De cd- werkt als reflectietralie,
de werking ervan is herzelfde als die van een transmissietralie, alleen wordt het licht nu niet
doorgelaten, maar teruggekaatst.
We gaan de afstand tussen de sporen, d.w.z. de tralieconstante can de cd bepalen.
Uitvoering
1.
Meet met behulp van de tralie de golflengte van het laserlicht. Voer de nodige
berekeningen uit. Klopt de gevonden golflengte met de literatuurwaarde? Zo niet, gebruik
dan de literatuurwaarde voor de verdere proef. Volgens de ‘literatuur’ bestaat het laserlicht
uit fotonen die onstaan als het neon atoom van een niveau van 20,66 (eV) naar 18,70 (eV)
terugvalt.
2.
Stel de liniaal met het gaatje erin op voor de laser, zodat de lichtbundel door de liniaal
heen schijnt. Stel de cd op ca 40 (cm) voor de liniaal. Zorg de het middelpunt van de cd en
de laserbundel op dezelfde hoogte zitten. Steld de cd zó op dat de teruggekaatste 0e orde
lijn op de plaats van het gaatje in de liniaal valt.
3.
Meet de afstand tussen de twee eerste orde lijnen en de afstand van de liniaal tot de cd.
Uitwerking
 Bereken met behulp van de meetgegevens en de golflengte van het laserlicht de
‘tralieconstante’d van de cd.
 Meet de binnen- en de buitendiameter van het ‘volgeschreven’ deel van de cd. Bepaal met de
gegevens die je hebt de totale lengte van het spoor. (hint: oppervlakte=lengte*breedte)
 Een cd speelt ongeveer 65 minuten. Bereken de snelheid waarmee het spoor de cd-leeskop
passeert.
 Die snelheid wordt zorgvuldig constant gehouden. Dit gebeurt dus door het toerental van de cd
tijdens het afspelen te veranderen. Een cd wordt – anders dan bij een grammofoonplaat - van
binnen naar buiten afgespeeld. Bereken het toerental van de cd aan het begin en aan het eind
van het afspelen.
 Beantwoord de volgende vragen:
o Waardoor ontstaan de ordelijnen bij een tralie ?
o Kan je ook 2e ordelijnen verwachten bij deze laser en deze cd ? Zo ja, wat is dan de
afstand ervan tot de 0e ordelijn?
o Waarom moet je de laserbundel op dezelfde hoogte houden als het middelpunt van de
cd ?
o Waarom krijg je kleuren te zien als er wit licht op de cd valt ?
Verslag
Geef een verslag van deze proef. Verwerk erin het antwoord bij punt 1 van de uitvoering en de punten
en vragen die bij de uitwerking horen.