Fotonen, spectra en energieniveaus
Ongeveer 10 minuten. Een atoom zendt alleen bepaalde kleuren uit. Elke lijn hoort bij een sprong.
Van sprong naar kleur
Een emissiespectrum bestaat uit losse lijnen, want alleen de sprongen die het atoom kan maken leveren een foton op. Elke stof heeft daarom zijn eigen vingerafdruk van lijnen.
Een absorptiespectrum is het omgekeerde. Wit licht door een gas laat juist donkere lijnen zien op precies dezelfde plaatsen, want daar is de energie opgenomen.
Rekenen gaat altijd via het verschil tussen twee niveaus. Zet dat verschil in joule, deel door de constante van Planck en je hebt de frequentie, of gebruik de lichtsnelheid om de golflengte te vinden.
Energieniveaus staan in het diagram negatief, met nul bij een vrij elektron. De ionisatie-energie is daarom precies het absolute getal van het laagste niveau.
Een sprong geeft een lijn
Alleen sprongen die kunnen, geven een lijn.
Zo reken je aan een sprong
Zoek de twee niveaus op
In het diagram of in de tabel. Let op dat de waarden negatief zijn.
Neem het verschil
Eindniveau min beginniveau, en neem de absolute waarde. Dat is de fotonenergie.
Reken elektronvolt om naar joule
Vermenigvuldig met de lading van een elektron. Die staat in de tabel.
Maak er een frequentie of golflengte van
Delen door de constante van Planck geeft de frequentie. De lichtsnelheid gedeeld door die frequentie geeft de golflengte.
De fout die bijna iedereen maakt
Een elektron valt van het derde naar het tweede niveau. Welke energie heeft het foton?
Een niveau is geen hoeveelheid energie die vrijkomt, het is een stand. Wat vrijkomt is wat het atoom verliest, en dat is het verschil tussen de twee standen.
Donkere lijnen staan op dezelfde plek als heldere
Een gas dat bij verhitting een lijn uitzendt, slikt bij doorvallend wit licht precies dezelfde kleur. Dat is in een vraag over het spectrum van een ster bijna altijd de redenering die ze willen zien.
Fotonen, spectra en energieniveaus
Check jezelf
Waar hoort een lijn in een emissiespectrum bij?
Een kortere golflengte hoort bij welke sprong?
Wat zie je als wit licht door een koud gas gaat?
Wat is de ionisatie-energie in zo’n diagram?
In jouw boek
De begrippen uit deze les
- absorptiespectrum
- Donkere lijnen in doorvallend wit licht, op precies de plekken waar een gas zelf zou uitzenden.
- 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.
- emissiespectrum
- Het patroon van losse lijnen dat een gas uitzendt. Elke lijn hoort bij een sprong, en elke stof heeft zijn eigen patroon.
- energieniveau
- Een van de standen die een atoom kan hebben. Een sprong tussen twee niveaus levert een foton met precies het energieverschil.
- 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
- 2026, tijdvak 1vraag 23ExamenAntwoorden
- 2026, tijdvak 2vragen 20 en 21ExamenAntwoorden
- 2025, tijdvak 1vraag 23ExamenAntwoorden
- 2025, tijdvak 2vragen 23 en 24ExamenAntwoorden
- 2024, tijdvak 1vragen 18 en 19ExamenAntwoorden
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.