Fotonen en het spectrum
Ongeveer 9 minuten. Licht komt in pakketjes. Hoe korter de golflengte, hoe meer energie er in zo'n pakketje zit.
Van golflengte naar energie
Het elektromagnetisch spectrum loopt van radiogolven met een lange golflengte, via infrarood, zichtbaar licht en ultraviolet, naar röntgen- en gammastraling met een heel korte golflengte.
Alle elektromagnetische straling gaat in vacuüm even snel, namelijk de lichtsnelheid. Daarmee hangen golflengte en frequentie vast aan elkaar.
De energie van een foton reken je uit met de constante van Planck keer de frequentie. Wil je het uit de golflengte, dan deel je de lichtsnelheid daardoor en vul je die frequentie in.
Boven ongeveer ultraviolet heeft een foton genoeg energie om een elektron uit een atoom te slaan. Daar begint ioniserende straling, en daarom is uv schadelijk en infrarood niet.
Het spectrum op een rij
Rechts op de rij zit meer energie in elk foton.
Zo reken je de energie van een foton uit
Zet de golflengte in meter
Nanometer is tien tot de macht min negen meter. Vergeet je die macht, dan zit je er miljarden naast.
Reken de frequentie uit
De lichtsnelheid gedeeld door de golflengte. In vacuüm reken je met ongeveer 3,0 keer tien tot de achtste meter per seconde.
Vermenigvuldig met de constante van Planck
Dat geeft de energie van een foton in joule. Die staat in de tabel, dus zoek hem op in plaats van hem te onthouden.
Reken zo nodig om naar elektronvolt
Vraagt de opgave elektronvolt, dan deel je door de lading van een elektron. Die staat ook in de tabel.
De fout die bijna iedereen maakt
Welke straling heeft de meeste energie per foton, infrarood of ultraviolet?
Hoe warm iets voelt zegt iets over het totale vermogen en niet over een enkel foton. De energie per foton hangt alleen aan de frequentie, dus een kortere golflengte geeft een energieker foton.
Totaal vermogen of per foton
Let scherp op wat er gevraagd wordt. Gaat het om de energie van een foton, dan gebruik je de constante van Planck. Gaat het om het aantal fotonen per seconde, dan deel je het vermogen door de energie van een foton.
Fotonen en het spectrum
Check jezelf
Welke straling heeft de langste golflengte?
Een kortere golflengte betekent welke energie per foton?
Vanaf welk gebied is straling ioniserend?
Je kent het vermogen en de energie per foton. Hoe vind je het aantal fotonen per seconde?
In jouw boek
De begrippen uit deze les
- constante van Planck
- De constante waarmee je van de frequentie van straling naar de energie van een foton rekent. Hij staat in de tabel.
- elektromagnetisch spectrum
- De hele reeks straling van radiogolven met een lange golflengte tot gammastraling met een heel korte. Alles erin gaat in vacuum even snel.
- elektronvolt
- Een eenheid van energie die handig is bij fotonen en deeltjes. Het is de energie die een elektron krijgt bij een spanningsverschil van een volt.
- foton
- Een pakketje elektromagnetische straling. De energie ervan is de constante van Planck keer de frequentie, dus een kortere golflengte geeft een energieker foton.
In het examen
- 2025, tijdvak 1vraag 10ExamenAntwoorden
- 2024, tijdvak 2vragen 2, 21 en 22ExamenAntwoorden
De examens staan op examenblad.nl, de site van het College voor Toetsen en Examens. Wij nemen er niets uit over, je opent ze daar.
Vakinhoudelijk gecontroleerd door Jasper Mulders op 28-10-2026.