Vraag 1:
In de grondtoestand heeft een quantumdeeltje geen energie
A. Waar, quantum deeltjes hebben geen massa en kunnen dus ook geen energie hebben (1) B. Waar, een deeltje zonder snelheid heeft geen energie (1,5)
C. Onwaar, de grondtoestand is de laagst mogelijke energie die het deeltje kan hebben (2)
D. Onwaar, de grondtoestand is de laagste energie die een deeltje in een bepaald systeem kan hebben (3) Concept: Toestanden quantum deeltjes
Analyse: Percentage verschil, boxplot verdeling (boxplots, start groep en controle groep) Score:
1. geeft klassiek begrip 2. geeft quasi quantum begrip 3. geeft quantum begrip
Vraag 2:
Welke van de onderstaande zinnen omschrijft de beweging en plaats van de elektronen van een atoom
A. De elektronen bewegen zich in een baan om de kern. Hoe groter de energie hoe groter de baan van het elektron (1) B. De elektronen verplaatsen zich in een wolk om de kern van het atoom. Hoe hoger de energie van een elektron, hoe verder de
elektron zich van de kern bevindt (1,5)
C. De elektronen verplaatsen zich in een wolk om de kern van het atoom. De kans om een elektron te vinden is groter dicht bij de kern dan ver van de kern af (2,5)
D. De elektronen verplaatsen zich in een wolk om de kern van het atoom. De kans om een elektron te vinden wordt groter dichter bij de kern maar na een bepaalde afstand neemt de kans om elektronen te vinden weer af (3)
Concept: Elektronen (positie)
Analyse: Percentage verschil, boxplot verdeling (boxplots, start groep en controle groep) Score:
4. geeft klassiek begrip 5. geeft quasi quantum begrip 6. geeft quantum begrip
Vraag 3:
De energie van elektronen is continu(alle energie waardes tot een bepaald maximum zijn mogelijk)
A. Onwaar, de energie van elektronen kan alleen bepaalde waarden aannemen die afhangt van de aangeslagen toestand waarin het zich bevindt (2,5)
B. Onwaar, de energie van elektronen heeft geen maximale waarde (2)
C. Waar, de energie van elektronen van een atoom wordt bepaald door de aangeslagen toestand waarin het zich bevindt en kan dus alleen bepaalde waardes aannemen maar vrije elektronen kunnen alle energie waardes aannemen (3)
D. Waar, de energie van een elektron kan elke waarde aannemen omdat er veel aangeslagen toestanden zijn en deze voor elk atoom anders zijn (2,5)
E. Waar, de energie van elektronen kan elke waarde aannemen (1) Concept: Elektronen (energie)
Pagina 75 van 84 Vraag 4:
De Bohr straal is de afstand van de kern tot:
A. de omloopbaan van de elektronen, deze omloopbaan is afhankelijk van de energietoestand (1,5) B. de omloopbaan waar de kans het grootst is om elektronen te vinden (2)
C. de plek waar de kans het grootst is om elektronen te vinden, deze plek is afhankelijk van de energietoestand (3) D. de omloopbaan van de elektronen, deze omloopbaan is onafhankelijk van de energietoestand (1)
E. de plek waar de kans het grootst is om elektronen te vinden, deze plek is onafhankelijk van de energietoestand (2,5) Concept: Bohr straal
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 5:
Welke van de volgende zinnen is waar:
I. De golfsnelheid van elektromagnetische golven is altijd hetzelfde (2,5) II. Alle golven hebben dezelfde golfsnelheid (0)
III. Elektromagnetische golven (licht enz.) kunnen zich zonder medium voortbewegen (3) IV. Elektromagnetische golven hebben een medium nodig om zich voort te bewegen (2)
V. Alle Golven hebben een medium nodig om zich voort te bewegen (1) A. I
B. II C. III D. IV E. V Concept: golfsnelheid en medium
Analyse: Percentage verschil, boxplot verdeling (boxplots, start groep en controle groep) Score:
0 Totaal foutief
1. Onderliggend concept niet correct 2. Een geschonden categorie 3. correct concept
Vraag 6:
Er ontstaat alleen interferentie bij geluidsgolven en oppervlakte golven in een vloeistof
A. Waar, er is materie nodig voor interferentie anders kan de golf zich niet verplaatsen
B. Waar, enkel binnen dit soort golven is de amplitude en fase tussen de golven geschikt voor interferentie C. Onwaar, interferentie kan bij alle golf fenomenen plaats vinden
D. Onwaar, elke golf die zich door materie verplaats kan interferentie patronen laten zien Concept: Interferentie golven (klassiek)
Analyse: Percentage verschil (kruistabel, start groep en controle groep)
Vraag 7:
Buiging van golven vindt enkel plaats als de opening waar de golf doorheen gaat ter grote is van de golflengte van de golf
A. Onwaar, De buiging van de golf gebeurt altijd maar bij een bredere opening valt de buiging minder op omdat een groter deel van de golf wel door de opening kan (3)
B. Onwaar, volgens het principe van Huygens ontstaan er een nieuwe bron in de opening en zodoende zal een deel van deze nieuwe bron ook buiging veroorzaken. Het valt alleen niet op omdat het grootste deel van de originele golf gewoon door de opening kan (2)
C. Waar, een gehele golf kan in dit geval door de opening en dit resulteert in het ontbreken van buiging(1) D. Onwaar, golven kunnen niet buigen (0)
Concept: Buiging golven Analyse: gelijk aan vraag 5
Pagina 76 van 84 Vraag 8:
Precies in het midden van de twee spleten bij het dubbelspleet experiment ontstaat een buiklijn
A. waar, omdat de afgelegde afstand van de golf die ontstaat bij de eerste spleet en de golf die ontstaat bij de tweede spleet hier identiek is ontstaat hier altijd constructieve interferentie (3)
B. waar, omdat de afgelegde afstand van de golf die ontstaat bij de eerste spleet en de golf die ontstaat bij de tweede spleet hier een geheel aantal golflengtes verschilt ontstaat hier constructieve interferentie (2,5)
C. waar, omdat de afgelegde afstand van de golf die ontstaat bij de eerste spleet en de golf die ontstaat bij de tweede spleet hier een niet geheel aantal golflengtes verschilt ontstaat hier constructieve interferentie (1)
D. onwaar, omdat de afgelegde afstand van de golf die ontstaat bij de eerste spleet en de golf die ontstaat bij de tweede spleet hier identiek is ontstaat hier altijd destructieve interferentie (2)
Concept: Interferentie (klassiek) Analyse: gelijk aan vraag 5
Vraag 9:
De golfsnelheid van fotonen is altijd gelijk aan 3*10^8 m/s
A. Waar, fotonen verplaatsen zich altijd met deze snelheid B. Waar, alle quantum deeltjes verplaatsen zich met deze snelheid
C. Onwaar, fotonen die afkomstig zijn van een bewegende bron gaan sneller dan deze snelheid D. Onwaar, de snelheid van fotonen is afhankelijk van de frequentie van het foton
Concept: fotonen (klassiek) Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 10:
Fotonen kunnen botsen met elektronen
A. Waar, een foton kan botsen met een elektron maar door het grote verschil in massa van deze twee is het effect van deze botsing niet opmerkbaar
B. Waar, als een foton met een lektron botst wordt het elektron naar een hogere schil getikt C. Onwaar, fotonen hebben geen massa en kunnen zodoende ook niet botsen
D. Onwaar, fotonen hebben geen massa bij contact met andere materie wordt het foton geabsorbeerd Concept: fotonen (quantum)
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 11:
Het botsen van een foton met een elektron van een atoom zorgt ervoor dat het elektron uit zijn baan wordt geslagen en in een hogere baan eindigt A. Waar, net zoals het botsen van twee ballen kan de baan van een elektron veranderd worden door het botsen met een
elektron
B. Waar, door de botsing wordt een deel van de energie van het foton afgegeven aan het elektron wat het mogelijk maakt om van baan te wisselen
C. Onwaar, fotonen worden geabsorbeerd door elektronen waardoor de energie van het elektron groter wordt, wat het weer mogelijk maakt voor het elektron om naar een hogere baan te verplaatsen
D. Onwaar, fotonen hebben geen massa en kunnen zodoende op geen enkele manier een interactie aangaan met een elektron. Concept: energie toestand elektronen
Pagina 77 van 84 Vraag 12:
Welk van de onderstaande antwoorden is een beschrijving van het veranderen van de energie toestand van een gebonden elektron:
I. Een elektron kan een foton absorberen en als dit foton genoeg energie heeft overgedragen resulteert dit in een verhoging van de aangeslagen toestand (0)
II. Een elektron kan van een aangeslagen toestand terugvallen naar zijn grondtoestand en hierbij een foton of meerdere fotonen uitzenden (0)
III. Een elektron kan van een aangeslagen toestand terugvallen naar een lagere toestand en hierbij een foton of meerdere fotonen uitzenden (0)
IV. Een elektron kan door het absorberen van een foton zichzelf "vrij" maken van de kern en zich dus als vrij elektron gaan gedragen (1) A. I en II (0,5) B. I en III (0,5) C. II en III (0,5) D. I, II en III (1) E. IV (0) F. I, II, III en IV (0) Concept: energie toestand elektronen Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 13:
Welk van de onderstaande antwoorden is een beschrijving van het foto-elektrische effect:
I. Een elektron kan een foton absorberen en als dit foton genoeg energie heeft overgedragen resulteert dit in een verhoging van de aangeslagen toestand (0)
II. Een elektron kan van een aangeslagen toestand terugvallen naar zijn grondtoestand en hierbij een foton of meerdere fotonen uitzenden (0)
III. Een elektron kan van een aangeslagen toestand terugvallen naar een lagere toestand en hierbij een foton of meerdere fotonen uitzenden (0)
IV. Een elektron kan door het absorberen van een foton zichzelf "vrij" maken van de kern en zich dus als vrij elektron gaan gedragen (1) A. I en II (0) B. I en III (0) C. II en III (0) D. I, II en III (0) E. IV (1) F. I, II, III en IV (0) Concept: foto elektrisch effect
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 14:
Welk van de onderstaande stellingen is waar:
I. Het botsen van een foton met een elektron van een atoom zorgt ervoor dat de elektron in een hogere aangeslagen toestand komt II. De energie van een foton wordt altijd volledig door een elektron geabsorbeerd als deze "botsen". Een deel wordt gebruikt voor het
veranderen van de aangeslagen toestand en een deel wordt omgezet in warmte
III. Als de energie van een foton groot genoeg is dan kan dit bij absorptie door een elektron van een atoom leiden tot de verhoging van de aangeslagen toestand van het elektron.
IV. Bij absorptie van een foton door een elektron wordt enkel de nodige energie gebruikt voor het verhogen van de aangeslagen toestand, de resterende energie wordt als een foton met een lagere energie en dus ook frequentie uitgezonden
A. I (1) B. II (2) C. III (2,5) D. IV (2,5) E. I en II (1,5) F. II en III (2) G. III en IV (3) Concept: energie toestand elektronen Analyse: gelijk aan vraag 2
Pagina 78 van 84 Vraag 15:
Bij elektromagnetische golven zijn het de trillingen van de fotonen die het interferentiepatroon creëren als twee elektromagnetische golven met elkaar interfereren
A. Waar, zonder trilling geen interferentie
B. Onwaar, de kansverdeling van de twee fotonen is het geen wat met elkaar interfereert. Fotonen trillen niet C. Onwaar, fotonen hebben geen massa en kunnen dus niet trillen en dus vindt er geen interferentie plaats D. Onwaar, de fotonen reflecteren op elkaar en de randen van eventuele spleten waardoor interferentie ontstaat Concept: interferentie fotonen
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 16:
Bij het dubbelspleet experiment met fotonen ontstaat het interferentie patroon door: A. het botsen van fotonen met elkaar en de spleet (1)
B. de interferentie van de trillingen van de lichtgolf door de eerste en tweede spleet (2)
C. de interferentie van de waarschijnlijkheidsverdeling van de fotonen die door de eerste en tweede spleet gaan (3) D. het wijzigen van het deeltjes karakter naar golf karakter van de fotonen (1,5)
Concept: interferentie fotonen Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 17:
De waarschijnlijkheidsverdeling beschrijft de positie van een deeltje
A. waar, de waarschijnlijkheidsverdeling beschrijft de positie van een deeltje (1)
B. onwaar, de waarschijnlijkheidsverdeling beschrijft de kans om een deeltje op een bepaalde plek aan te treffen (3) C. onwaar, de waarschijnlijkheidsverdeling beschrijft de positie en de snelheid van een deeltje (2)
Concept: waarschijnlijkheidsverdeling Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 18:
De De Broglie golflengte is:
A. de golflengte van de trilling van materie deeltjes (1)
B. de golflengte van de beweging die de elektronen om de kern heen maken (2) C. de golflengte van de waarschijnlijkheidsverdeling van materie deeltjes (3) Concept: De Broglie golflengte
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 19:
De positie van een quantumdeeltje (fotonen, elektronen etc.) is exact te bepalen
A. Waar, als het moment niet bepaald is kan de positie exact bepaald worden
B. Waar, net als niet quantum deeltjes kan de positie van een quantum deeltje exact bepaald worden C. Onwaar, van quantum deeltjes is de positie niet exact te bepalen
D. Onwaar, van geen enkel object is positie exact te bepalen Concept: Onbepaaldheidsrelatie
Pagina 79 van 84 Vraag 20:
De onbepaaldheidsrelatie van Heisenberg ontstaat door:
A. meetfouten of storingen in de meting (1)
B. De meting zelf, observeren wordt met andere quantumdeeltjes (fotonen,elektronen etc) uitgevoerd. Deze quantumdeeltjes geven energie af aan het te meten deeltje wat weer zorgt voor een verandering van positie en snelheid van het te meten deeltje (3)
C. De meting zelf, de golflengte van het quantumdeeltje waar mee gemeten wordt is te groot om de positie van andere quantumdeeltjes accuraat te meten (2)
D. Geen van de bovenstaande (3) Concept: Onbepaaldheidsrelatie
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 21:
Wat is tunnelen?
A. Quantum deeltjes kunnen door een materie barrière heen. Dit kunnen klassieke deeltjes niet (2)
B. Quantum deeltjes kunnen ontsnappen aan een energie barrière waar klassieke deeltjes niet aan kunnen ontsnappen (3) C. Quantum deeltjes kunnen door tunnels die kleiner zijn dan de deeltjes zelf. Dit kunnen klassieke deeltjes niet (1)
D. Quantum deeltjes kunnen ontsnappen aan een potentiaal verschil waar klassieke deeltjes niet aan kunnen ontsnappen (2,5) Concept: Tunnelen
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 21:
Gegeven zijn vier energie barrières:
A: Grote energie barrière met een grote breedte B: Kleine energie barrière met een grote breedte C: Grote energie barrière met een grote breedte D: Kleine energie barrière met een grote breedte Gegeven zijn twee quantum deeltjes:
1: een deeltje met een relatief kleine massa 2: Een deeltje met een relatief grote massa
In welk van de onderstaande combinaties van barrière en deeltje is de kans op tunnelen het kleinst? A. A en 1 (0) B. A en 2 (1) C. B en 1 (0) D. B en 2 (0) E. C en 1 (0) F. C en 2 (0) G. D en 1 (0) H. D en 2 (0) Concept: Tunnelen
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 22:
Welke zin is waar:
A: Licht gedraagt zich altijd als een deeltje (1) B: Licht gedraagt zich altijd als een golf (1)
C: Quantum deeltjes zijn soms deeltjes en soms golven (1,5) D: Quantum deeltjes zijn tegelijk deeltje en golf (2)
E: De klassieke gedragingen van deeltjes en golven worden gebruikt om de gedragingen van deeltjes op quantum schaal te verklaren (3) F: Licht gedraagt zich altijd als een deeltje en een golf (2,5)
Concept: Golf-deeltje dualiteit Analyse: gelijk aan vraag 2
Pagina 80 van 84 Vraag 23:
Welke zin beschrijft het best hoe de wet van behoud van impuls werkt voor fotonen A. A: Fotonen hebben geen massa en dus ook geen impuls (1)
B. B: Doordat fotonen een hele kleine massa hebben is de impuls die ze over dragen ook altijd erg klein (0) C. C: Het golf karakter van fotonen verklaart waarom fotonen na een botsing minder impuls hebben (1,5) D. D: Het deeltjes karakter van fotonen verklaart waarom fotonen na een botsing minder impuls hebben (2)
E. E: Als een foton "botst" met andere materie wordt het geabsorbeerd door de materie en een nieuwe foton met eenzelfde of lagere frequentie wordt weer uitgezonden. Het verschil in energie resulteert in het overdragen van impuls van de foton aan de materie (3) Concept: impuls behoud fotonen
Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 24:
Hoe verandert de energie van een deeltje in een quantum doos als de lengte van het doosje halveert? A. A: De energie wordt twee keer zo groot (0)
B. De energie halveert (0)
C. De energie wordt vier keer zo groot (1)
D. De energie wordt een kwart van de begin energie (0) Concept: deeltje in een doos
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 25:
Hoe verandert de De Broglie golflengte van een deeltje in een quantum doosje als de lengte van het doosje een derde van zijn originele lengte wordt gemaakt
A. De De Broglie golflengte wordt verdrievoudigd (0) B. De De Broglie golflengte wordt vernegenvoudigd (0)
C. De De Broglie golflengte wordt een derde van de originele golflengte (1) D. De De Broglie golflengte wordt een negende van de originele golflengte (0) Concept: deeltje in een doos
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 26:
Hoe verandert energie toestand van een deeltje in een quantum doosje als de energie toestand van het deeltje veranderd van n=2 naar n=5? A. De energie wordt 25/4 keer groter (1)
B. De energie wordt 5/2 keer groter (0) C. De energie wordt 4/25 keer groter (0) D. De energie wordt 2/5 keer groter (0) E. De energie 25 keer groter (0) F. De energie 5 keer groter (0) G. De energie wordt 21/4 keer groter (0) Concept: deeltje in een doos
Analyse: gelijk aan vraag 1
Vraag 27:
Hoe verandert de De Broglie golflengte van een deeltje in een quantum doosje als de energie toestand van het deeltje in de doos verandert van n=3 naar n=7
A. De De Broglie golflengte wordt 7/3 keer groter B. De De Broglie golflengte wordt 3/7 keer groter C. De De Broglie golflengte wordt 1/7 keer groter D. De De Broglie golflengte wordt 7 keer groter E. De De Broglie golflengte wordt 3 keer groter Concept: deeltje in een doos
Pagina 81 van 84 Vraag 28:
Een quantum deeltje in een quantum doosje laat gedrag zien wat lijkt op het gedrag van een staande golf die tussen twee vaste uiteinden voortbeweegt. Welk van de onderstaande zinnen beschrijft wat dit gedrag betekent:
A. Deze “golf” beschrijft de trilling die de deeltjes in de doos uitvoeren, een deeltje in het midden heeft in de grondtoestand dus een trilling met een grotere amplitude (0)
B. Deze “golf” beschrijft de snelheid van het deeltje, een deeltje heeft dus bij de uiteinde snelheid 0 en in het midden de hoogste snelheid. Het deeltje stuitert als het ware met veranderende snelheid in het doosje van wand naar wand (0)
C. Deze “golf” beschrijft de kans het deeltje op een bepaalde plek in het doosje te vinden. In de grondtoestand is de kans om het deeltje tegen de wanden aan te vinden ongeveer nul terwijl de kans om het deeltje in het midden aan te treffen het grootst is (3)
D. Deze “golf” kan gebruikt worden om de frequentie van de trilling van het deeltje te bepalen. Hieruit volgt logischer wijs dat het deeltje een bepaalde kans heeft om op een bepaalde plek te zijn (1,5)
E. Deze “golf” beschrijft de energie in het doosje. Energie en kans om een deeltje ergens aan te treffen in de put zijn gekoppeld en zodoende zal deze ook de kans om een deeltje ergens te vinden omschrijven (2)
Concept: deeltje in een doos Analyse: gelijk aan vraag 2
Vraag 29:
Op een scherm met daarin twee spleten wordt een bundel elektronen afgeschoten. Achter het scherm wordt de positie van elektronen gemeten. Wat is hier zichtbaar
A. De elektronen gaan rechtdoor nadat ze door de spleet zijn gegaan en zodoende zullen alle elektronen op dezelfde plek waargenomen worden (1)
B. De elektronen gaan door een van de twee spleten en zodoende zullen de elektronen zich verdelen over twee vlakken recht achter de spleet. Dit komt omdat je de positie van een elektron niet precies kan vast stellen (1,5)
C. De elektronen botsen met de randen van de spleet en daardoor ontstaat een interferentiepatroon (2,5)
D. Er onstaat een interferentiepatroon omdat de kans verdeling van elk elektron zich bij de spleten splitst en deze met elkaar interfereren (3) Concept: Dubbelspleet experiment
Pagina 82 van 84 Gecertificeerde vragen
1. The energy of a photon depends on its:
(A) Amplitude (B) Speed (C) Temperature (D) Pressure (E) Frequency
1n De energie van een foton is afhankelijk van zijn: A. Amplitude (2) B. Snelheid (1) C. Temperatuur (1) D. Druk (0) E. Frequentie (3) Concept: fotonen Analyse: gelijk aan vraag 2
2. How does the energy of a photon change if the wavelength is doubled?
(A) Doubles (B) Quadruples (C) Stays the same
(D) Is cut to one-half (E) Is cut to one-fourth
2n Hoe verandert de energie van een foton als zijn golflengte verdubbeld: A. de energie wordt verdubbeld (0)
B. de energie wordt verviervoudigd (1) C. de energie blijft hetzelfde (0) D. de energie wordt gehalveerd (0) E. de energie wordt gedeeld door 4 (3) Concept: fotonen
Analyse: gelijk aan vraag 1
3. How does the momentum of a photon change if the wavelength is halved?