Portaal:Natuurkunde/Uitgelicht

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Deze pagina geeft een overzicht van alle uitgelichte artikels en/of afbeeldingen op het portaal Natuurkunde. Voor elke week van het jaar is er zo'n artikel en/of afbeelding. Voel u vrij om deze te bewerken door de bijhorende bewerk-link te volgen.
Uitgelicht deze week (29)
BubbleChamber-fnal.jpg

Sinds het begin van de 20e eeuw waren wetenschappers op zoek naar methoden om elementaire deeltjes en interacties daartussen te visualiseren. Hoewel het in 1910 uitgevonden nevelvat dit gedeeltelijk mogelijk maakte, konden met het bellenvat veel meer en complexere interacties worden waargenomen. Het apparaat werd uitgevonden door Donald Arthur Glaser en in 1960 ontving hij hiervoor de Nobelprijs voor de Natuurkunde. In de daaropvolgende 20 jaar is er veel experimenteel onderzoek gedaan met bellenvaten en heeft men veel meer inzicht gekregen in elementaire deeltjes. Veel deeltjes waarvan alleen op theoretische gronden het bestaan werd vermoed, zijn met bellenvaten bevestigd. De enige uitzondering daarop wordt gevormd door het higgsboson, een elementair deeltje dat men voor het eerst hoopt waar te nemen in de Large Hadron Collider.

[bewerk]

Ga naar week
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53


Week 1
Hw-watt.jpg

James Watt (1736 - 1819) was Schots ingenieur en wordt beschouwd als de uitvinder van de moderne stoommachine. Er bestonden in die tijd al stoommachines. Zo bouwde Thomas Newcomen in 1712 een stoommachine voor het oppompen van water uit de mijnen. Het waren pogingen om met stoom arbeid te verrichten. Deze vroege 'machines' hadden maar één cilinder en een efficiëntie van minder dan één procent. Dit leidde dus meer tot verspilling van brandstof dan tot nuttige prestatie.

Ergens in 1763 of 1764 repareerde hij een Newcomen-stoommachine en begon manieren te bedenken om deze te verbeteren. Watt besefte dat een werkzame machine niet alleen verhitting maar ook koeling vereiste. Hij verbond een condensor aan zijn apparaat die hij gekoeld hield en de efficiëntie sprong omhoog naar 8%. Met latere verbeteringen haalde hij uiteindelijk 19% en daarmee had hij een werkende stoommachine.

[bewerk]

Week 2
BJT symbol PNP.svg PNP
BJT symbol NPN.svg NPN
De schematische
symbolen voor PNP-
en NPN-type
bipolaire transistors.

De transistor is de belangrijkste actieve halfgeleider. Er zijn twee basistypen transistors: de oorspronkelijke bipolaire transistor en de veldeffecttransistor (FET). De eerste reguleert door middel van een kleine elektrische stroom en de tweede door middel van een spanning. Alle latere chips zijn opgebouwd met (soms miljoenen) transistors als basis. De transistor is in 1947 uitgevonden door John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley, die daarvoor in 1956 de Nobelprijs voor de Natuurkunde kregen. Het onderscheid tussen elektrotechniek en elektronica wordt doorgaans gemaakt op basis van het aanwezig zijn van actieve componenten, waarvan de transistor de belangrijkste is.

[bewerk]

Week 3
Gorskii 04414u.jpg

Een dynamo of generator is een toestel waarmee mechanische energie (arbeid), ontvangen door middel van een draaiende as, wordt omgezet in elektrische energie (stroom). Deze energieomzetting berust op het principe, dat een stroom gaat vloeien ('geïnduceerd wordt') in geleiders die bewegen in een magnetisch veld. Dit principe wordt meer precies uitgedrukt in de inductiewet van Faraday

Een generator bestaat uit twee onderdelen:

  • de stator, het inducerende stilstaande deel (de magneten)
  • de rotor of anker, het geïnduceerde draaiende deel (de spoel).

Bij grotere generatoren, zoals in elektrische centrales worden gebruikt, wordt de rotor als magneet gebruikt, en wordt de elektrische energie in de stator opgewekt.


[bewerk]

Week 4
Barometerkl.jpg

De barometer werd in 1643 uitgevonden door Torricelli. Hij vulde een buis van zo'n meter lengte in zijn geheel met kwik en zette de buis op zijn kop in een bakje met kwik. Het kwik zakte voor een deel uit de buis, tot er evenwicht ontstond met de luchtdruk: ongeveer 76 cm bleef in de buis staan. De hoogte van deze kwik kolom varieerde een beetje met de weersomstandigheden. Als de kolom wat zakte (lage luchtdruk) kwam er meestal regen en storm. Bij stralend rustig weer stond de kolom hoog (hoge luchtdruk). Zo kon Torricelli veranderingen in de luchtdruk meten.

[bewerk]

Week 5
Radar antenne primair secundair.png

Radar (Radio Detection and Ranging) is het uitzenden en na terugkaatsing door een voorwerp het weer opvangen van korte pulsen elektromagnetische straling, die inlichtingen kunnen geven omtrent het weerspiegelende voorwerp. Radar wordt gebruikt in de luchtvaart, scheepvaart, astronomie en in de industrie om bijvoorbeeld het peil van vloeistoffen in tanks te meten.

Radar wordt ook gebruikt om de snelheid van auto's te meten. Sommige automobilisten gebruiken radarverklikkers om op tijd op de hoogte te worden gebracht van de aanwezigheid van zo'n snelheidsmeter.

Een vergelijkbaar systeem gebaseerd op geluid of ultrageluid in plaats van radiogolven, is sonar. En een vergelijkbaar systeem gebaseerd op licht is lidar.

[bewerk]

Week 6
Capacitors electrolytic.jpg

Een elektrolytische condensator (of elco) is een condensator waarin een hoge capaciteit verkregen wordt met behulp van een elektrolyt. Een elco bestaat uit een dubbele strook opgerold aluminiumfolie elektrisch gescheiden door een in elektrolyt gedrenkt papier.

Vanwege het elektrolyt hebben elco's zelfherstellende eigenschappen. Als er binnenin kortsluiting ontstaat (maar de elco niet verder stuk gaat) is het mogelijk dat het elektrolyt het aluminiumfolie laat oxideren, en zo de isolatie weer tot stand brengt. Het elektrolyt kan ook verdampen door de jaren heen. In dat geval kan de elco gaan kortsluiten of kan de capaciteit tot vrijwel nul zakken.

[bewerk]

Week 7
Gottfried Wilhelm von Leibniz.jpg

De veelzijdige Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716) was een Duits wiskundige en natuurkundige maar ook een filosoof, historicus, rechtsgeleerde en diplomaat en wordt beschouwd als een van de grootste denkers van de 17e eeuw.

Hij werd geboren in Leipzig. Hij ontwikkelde samen met (maar onafhankelijk van) Isaac Newton een tak van de wiskunde die bekend staat als de 'calculus' (differentiaal- en integraalrekening). Hij staat te boek als een voorloper van de Duitse Verlichting, de Aufklärung.

[bewerk]

Week 8
F-18 op transsonische snelheid

De geluidsbarrière is een term uit de luchtvaart. Een supersonisch vliegtuig dat zich voortbeweegt met een snelheid gelijk aan de geluidssnelheid, bouwt voor zich een drukfront op dat zich met de geluidssnelheid, dus met dezelfde snelheid als het vliegtuig, voortbeweegt. Dit drukfront maakt het moeilijk voor een vliegtuig om nog sneller te vliegen: het vormt een geluidsbarrière. Gaat het vliegtuig sneller vliegen dan zegt men dat het door de geluidsbarrière heen breekt. Het waarneembare effect is een harde knal en schokgolf bij het passeren van het vliegtuig.

[bewerk]

Week 9
Kathodestraalbuis1.jpg

Een kathodestraalbuis (of 'CRT' of beeldbuis) is een elektronenbuis voorzien van een afbuigmechanisme en een fluorescentiescherm waarmee een elektronenstraal zodanig bestuurd kan worden dat een afbeelding zichtbaar wordt. Afhankelijk van de plaatsen waar de elektronenbundel het scherm raakt, wordt een beeld zichtbaar. De naam 'CRT' is de afkorting van de Engelse naam 'Cathode Ray Tube'. De eerste kathodestraalbuizen werden gebruikt in de oscilloscoop. De bekendste toepassing van de kathodestraalbuis is die in een ouderwets televisiescherm. Een eenvoudiger vorm van een kathodestraalbuis is een indicatorbuis.

[bewerk]

Week 10
Kernfusie

Kernfusie is het samensmelten van de kernen van verschillende atomen, waarbij een ander element wordt gevormd. Bij kernfusie blijven, in tegenstelling tot kernsplijting, niet noodzakelijkerwijs radioactieve materialen achter.

[bewerk]

Week 11
Staandegolf2.GIF

Met een staande golf wordt bedoeld een golf waarbij de knopen (amplitude nul) en buiken (amplitude maximaal) op een vaste plaats in de ruimte liggen. Dit in tegenstelling tot een lopende golf, waarvan de amplitude op een punt in de ruimte wisselt.

De uitwijking van een lopende golf is van de vorm:

Waarbij A de amplitude is, de hoeksnelheid of pulsatie en k het golfgetal.

[bewerk]

Week 12
BlaisePascal.jpg

De Fransman Blaise Pascal (1623 - 1662) was filosoof, theoloog, wis- en natuurkundige en schrijver. Zijn belangrijkste prestaties:

'De druk die op een vloeistof wordt uitgeoefend, plant zich in alle richtingen met dezelfde grootte voort'. Uit erkenning voor het belang van zijn werk is de eenheid van druk in het SI-systeem naar hem genoemd: 1 Pascal= (1 Pa) = 1 N/m2

[bewerk]

Week 13
Gloeilamp.jpg

Een gloeilamp is een lamp van glas waarin licht geproduceerd wordt door een gloeidraad. Door de gloeidraad zal bij het aansluiten van een spanning stroom gaan lopen, waardoor deze heet wordt en licht gaat uitstralen. De gloeidraad bestaat uit het materiaal wolfraam of heel vroeger (alleen in de begintijd van de gloeilamp) uit koolstof. Het glas van een gloeilamp is niet veel dikker dan een vel papier. Toch is het glas bestand tegen enige druk. Dit komt door de sterke vorm waarin het glas geblazen is.

[bewerk]

Week 14
Van de graaff generator sm.jpg

Een vandegraaffgenerator is een elektrostatische generator ontworpen door Robert Van de Graaff aan het begin van de 20e eeuw. De generator bestaat voornamelijk uit een buis die elektrisch isolerend is waarop een holle metalen bol is bevestigd. In de verticale buis draait een band van elektrisch isolerend materiaal die elektrische lading van onder (door wrijving met de aandrijvende as of afkomstig van een hoogspanningsunit) naar boven vervoert. De band zorgt zodoende voor elektrische stroom.

[bewerk]

Week 15
Trafo schema.svg

Een transformator is een statisch (dat wil zeggen zonder bewegende onderdelen) elektrisch apparaat, bestaande uit magnetisch gekoppelde spoelen. Stuurt men een veranderlijke stroom door een van de spoelen, de primaire spoel (P) genoemd, dan wordt in de andere spoel(en), de secundaire (S), een spanning opgewekt.

,

met het aantal wikkelingen van spoel x. Een belangrijke toepassing is het omzetten van een hoge wisselspanning, zoals de netspanning, naar een lagere, gewenste spanning. De hoge wisselspanning op de primaire spoel met veel windingen veroorzaakt daarin een wisselstroom, die in de secundaire spoel met minder wikkelingen een lagere spanning opwekt. De spanning is omlaag getransformeerd.

We kunnen de transformator ook gebruiken voor het puntlassen en het smelten van metalen. Want via de bovenstaande formule en de Wet van Ohm kunnen we laten zien dat

We kunnen ervoor zorgen dat de stroomsterkte I veel hoger wordt, waardoor het vermogen I2R (lees: warmte) in het kwadraat stijgt.

[bewerk]

Week 16
Albert Einstein 1947.jpg

Albert Einstein (1879 - 1955) was een theoretisch natuurkundige, met aanzienlijke talenten in de toegepaste wiskunde. Hij wordt algemeen gezien als een van de belangrijkste natuurkundigen uit de geschiedenis en werd vooral bekend vanwege de speciale relativiteitstheorie (1905) en de algemene relativiteitstheorie (1915). In 1921 ontving hij de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor zijn verklaring van het foto-elektrisch effect.

De formule waarmee velen het werk van Einstein associëren is:

,

de zogeheten massa-energierelatie.

[bewerk]

Week 17
Rainbow formation.png

Een regenboog ontstaat wanneer een (laagstaande) zon tegen een waternevel aanschijnt. Het verschijnsel toont een spectrum van de kleuren die in elkaar overlopen en ziet eruit als een grote boog aan de hemel met zijn middelpunt recht tegenover de zon en een straal van ongeveer 42 graden. De kleuren zijn van buiten naar binnen: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. Is de waterdamp of druppels intensief en het licht sterk dan ontstaat soms een tweede boog op 50 graden met de kleuren in tegengestelde volgorde. Ook maanlicht kan een regenboog veroorzaken.

[bewerk]

Week 18
Cyclotron.png

Een cyclotron is een apparaat om bundels van geladen deeltjes te versnellen. Dit gebeurt door ze onder invloed van een hoogfrequente wisselspanning tevens door een magneetveld te leiden. Het potentiaalverschil zorgt voor de versnelling, het magneetveld voor een cirkelvormige afbuiging van de baan.

[bewerk]

Week 19
JROppenheimer-LosAlamos.jpg

Robert Oppenheimer (1904 - 1967) was een joods-Amerikaans natuurkundige en wetenschappelijk directeur van het Manhattanproject, het project waarin tijdens de Tweede Wereldoorlog de eerste kernwapens ontwikkeld werden. Hij wordt ook wel de "vader van de atoombom" genoemd.

Na de vernietiging van de Japanse steden Hiroshima en Nagasaki verafschuwde Oppenheimer de dodelijke kracht van de wapens die onder zijn leiding ontwikkeld waren. Na de oorlog werd hij senior-adviseur van de nieuw opgerichte Atomic Energy Commission en gebruikte hij die positie om zich in te zetten voor internationaal toezicht op gebruik van kernenergie.

[bewerk]

Week 20
Oszilloskopschema-nl.png

De gebruikelijke uitvoering van een oscilloscoop maakt gebruik van een kathodestraalbuis met luminiscerend scherm. Het beeld wordt opgewekt door een elektronenstraalbundel die horizontaal en verticaal afgebogen kan worden. Bij normaal bedrijf wordt op de horizontale afbuiging een in de scoop opgewekt zaagtandvormig signaal met goed gedefinieerde frequentie gezet; de tijdbasis. Op deze wijze kan het verloop van een te meten spanning in de tijd weergegeven worden, en de frequentie en amplitude van wisselspanningen gemeten worden.

[bewerk]

Week 21
Dampfma gr.jpg

Een stoommachine is een soort motor (of, in bredere zin een soort machine) die de energie van hete, onder druk staande stoom voor een deel omzet in mechanische arbeid. In het algemeen gebeurt dat door de stoom in een of meer zuigers te laten expanderen en de expansie-arbeid op een vliegwiel over te brengen.

De uitvinding van de (industriële) stoommachine markeerde het begin van de industriële revolutie; voor het eerst was arbeidsvermogen overal realiseerbaar om machines aan te drijven, waar voor die tijd met handkracht, trekdieren, watermolens en windmolens moest worden gewerkt. De stoomlocomotief is een bekende toepassing van de stoommachine.

[bewerk]

Week 22
Platinum-Iridium meter bar.jpg

De meter is de internationale standaardeenheid voor lengte. Zij is gedefinieerd als de afstand die licht in vacuüm aflegt gedurende 1/299 792 458 seconde.

De meter werd in 1791 gedefinieerd door de Franse Academie van Wetenschappen als het tienmiljoenste deel van de afstand rond het aardoppervlak, vanaf de noordpool tot aan de evenaar, langs de meridiaan van Parijs. De moeite om die afstand nauwkeurig te meten, leidde er in 1889 toe dat het Internationaal Bureau van Gewichten en Maten de meter opnieuw definieerde als de afstand tussen twee krassen op een staaf van platina-iridium, de zgn. X-meter, bewaard in Sèvres, Frankrijk.

[bewerk]

Week 23
TrigaReactorCore.jpeg

Kernenergie is energie opgewekt door kernreacties, de reacties waarbij atoomkernen zijn betrokken.

Atoomkernen met een massa overeenkomstig met die van ijzer zijn energetisch bezien het stabielst; bij andere kernen is het theoretisch mogelijk energiewinst te halen door het samenvoegen van lichtere (kernfusie) of het splijten van zwaardere kernen (kernsplijting). De nieuwe atoomkernen die hierbij ontstaan zijn wat lichter dan de som van de uitgangsmaterialen. De ontbrekende massa is omgezet in energie volgens de beroemde massa-energierelatie van Einstein: E = mc2. Omdat de conversiefactor c2 tussen massa en energie zo groot is, komt er bij kernreacties zeer veel energie vrij, ook als maar een klein gedeelte (een paar promille) van de massa wordt omgezet.

[bewerk]

Week 24
Diaphragm.svg

In de optica is een diafragma een (meestal ronde of veelhoekige) opening in de lichtbaan van een lens of objectief die een bepaalde hoeveelheid licht door kan laten of tegenhouden. Het midden van het diafragma valt samen met de optische as van de binnenvallende lichtbundel in het instrument of objectief.

Veel fototoestellen hebben een verstelbaar diafragma waardoor de hoeveelheid invallend licht kan worden veranderd. Een andere manier om dit te doen is door de belichtingstijd te wijzigen.

[bewerk]

Week 25
Ernest Rutherford (Nobel).jpg

Lord Ernest Rutherford of Nelson and Cambridge (30 augustus 1871 - 19 oktober 1937) was een Nieuw-Zeelands natuur- en scheikundige. Hij wordt ook wel de vader van de kernfysica genoemd.

Rutherford ontdekte in 1898 dat de straling van radioactief materiaal uit twee soorten bestaat: alfa-straling en beta-straling. Vier jaar later kwam hij met de theorie dat deze straling veroorzaakt wordt door veranderingen in het atoom. Later, na een experiment waarbij hij straling liet vallen op een goudfolie, stelde bij een nieuw (verfijnd) model op van atomen. Het naar hem genoemde atoommodel van Rutherford stelde voor dat een atoom bestaat uit een zeer kleine positief geladen kern, waaromheen de elektron cirkelen, en betekende een grote vooruitgang op het daarvoor bestaande krentenbolmodel.

[bewerk]

Week 26
Lightning over Grenaa (Denmark) 03-05-2005.jpg

Bliksem is een elektrische ontlading in de atmosfeer. Het is het hoofdverschijnsel van onweer en het heeft donder als bijverschijnsel: het geluid dat gepaard gaat met deze ontlading.

Bliksem is een van de gevaarlijkste weersverschijnselen. Het is dan ook raadzaam om bescherming te zoeken, zeker wanneer het onweer dichtbij is en de tijd tussen bliksem en donder minder dan 10 seconden bedraagt. Het gevaar om persoonlijk door een blikseminslag getroffen te worden is relatief gering, maar de gevolgen kunnen ernstig zijn. Gemiddeld worden in Nederland enkele mensen per jaar dodelijk door de bliksem getroffen.

[bewerk]

Week 27
Atomicclock.jpg

Een atoomklok is een klok die als basis voor zijn tijdmeting gebruikmaakt van de trillingen van atomen. De frequentie van deze trillingen is zodanig constant en onafhankelijk van de omgeving, dat de afwijking van een atoomklok veelal slechts ongeveer 1 seconde per 30 miljoen jaar bedraagt (ofwel: de onnauwkeurigheid bedraagt 10-15).

De meest gebruikte atoomklok is gebaseerd op het scheikundig element Cesium.

[bewerk]

Week 28
Osmose.svg

Bij osmose stroomt een vloeistof van de zijde waar de concentratie van opgeloste stoffen lager is naar de zijde waar deze hoger is. Een verklaring voor dit verschijnsel is dat aan de kant van de opgeloste stoffen minder vaak een molecuul van het oplosmiddel tegen een opening in het membraan zal botsen dan aan de andere kant, omdat een deel van de ruimte door de opgeloste moleculen wordt ingenomen. Wanneer de stroming wordt tegengehouden, wordt door de oplossing een druk opgebouwd. Deze zogenaamde osmotische druk is min of meer evenredig aan de druk die de opgeloste deeltjes zouden uitoefenen als ze zich als een gas in de lege ruimte zouden bevinden in die concentratie.

[bewerk]

Week 29
BubbleChamber-fnal.jpg

Sinds het begin van de 20e eeuw waren wetenschappers op zoek naar methoden om elementaire deeltjes en interacties daartussen te visualiseren. Hoewel het in 1910 uitgevonden nevelvat dit gedeeltelijk mogelijk maakte, konden met het bellenvat veel meer en complexere interacties worden waargenomen. Het apparaat werd uitgevonden door Donald Arthur Glaser en in 1960 ontving hij hiervoor de Nobelprijs voor de Natuurkunde. In de daaropvolgende 20 jaar is er veel experimenteel onderzoek gedaan met bellenvaten en heeft men veel meer inzicht gekregen in elementaire deeltjes. Veel deeltjes waarvan alleen op theoretische gronden het bestaan werd vermoed, zijn met bellenvaten bevestigd. De enige uitzondering daarop wordt gevormd door het higgsboson, een elementair deeltje dat men voor het eerst hoopt waar te nemen in de Large Hadron Collider.

[bewerk]

Week 30
Diode-nl.jpg

Een elektronenbuis, ook wel radiobuis of vacuümbuis genoemd, was het eerste echte elektronische component. De elektronenbuis bestaat uit een vacuüm getrokken glazen buis waarin een gloeidraad geplaatst wordt (de kathode) met rondom een cilindervormig metalen plaatje (de anode). Wanneer de gloeidraad opgewarmd wordt en de anode met een voldoende grote spanning positief gepolariseerd is zal in deze kring een elektronenstroom waargenomen worden (Edisoneffect). Maakt men de anode echter negatief t.o.v. de kathode dan vloeit er geen stroom. Deze elektronenbuis noemt men een diode. Elektronenbuizen hebben naar gelang het aantal roosters tussen anode en kathode een andere naam.

[bewerk]

Week 31
Cdoppler.jpg

Christian Doppler (1805 - 1853) was een Oostenrijkse wis- en natuurkundige naar wie het dopplereffect is genoemd. Hij ontdekte het natuurkundige fenomeen in 1842.

Doppler werd in 1805 in Salzburg geboren. Na zijn opleiding aan het Polytechnisch Instituut in Wenen, werkte hij enige tijd in München en vanaf 1835 in Praag. In 1841 werd hij benoemd tot hoogleraar in de Elementaire Wiskunde en Geometrie aan de Tsjechische Technische Universiteit in Praag.

[bewerk]

Week 32
Doppler effect diagrammatic.svg

Het dopplereffect is een term uit de natuurkunde. Het dopplereffect is de schijnbare verandering van golflengte en frequentie van geluid of licht (of andere golfverschijnselen) door een snelheidsverschil tussen de zender en de ontvanger.

Het effect werd genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Christian Doppler, die in 1842 dit verschijnsel voor zowel licht als geluidsgolven beschreef. In 1845 werd het experimenteel getoetst door de Nederlandse meteoroloog Christoforus Buys Ballot. Hij deed dat door een groep trompetters bij Utrecht in een open spoorwagon met hoge snelheid langs een groep waarnemers te laten rijden.

[bewerk]

Week 33
Elektronenmikroskop.jpg

Elektronenmicroscopie is een techniek waarbij men een microscopisch beeld verkrijgt van een object, door deze te beschijnen met een bundel elektronen in de plaats van met gewoon licht. De elektronen worden in een vacuüm versneld met elektrische velden, afgebogen met magnetische lenzen en tot slot op het object afgevuurd. Op basis van de doorkomende/weerkaatste elektronen kan men dan een beeld vormen.

Volgens de wetten van de kwantummechanica zijn elektronen geen puntdeeltjes maar extreem kleine golfjes met een bepaalde golflengte: de Compton-golflengte. Deze is veel kleiner dan de golflengte van gewoon licht, en hierdoor is de resolutie van een elektronenmicroscoop beduidend veel hoger dan van een gewone microscoop.


[bewerk]

Week 34
Ferrofluid in magnetic field.jpg

Reeds in de Oudheid ontdekte men dat magnetietkristallen elkaar afhankelijk van hun oriëntatie aantrekken of afstoten. Dit natuurkundige verschijnsel wordt magnetisme genoemd. Magnetiet is, evenals magnesium genoemd naar Magnesia, een gebied in Thessalië in het oude Griekenland.

[bewerk]

Week 35
De schijnbare beweging ten opzichte van het rode punt

Het Corioliseffect is een traagheidskracht, welke het eerst in 1835 is beschreven door de Franse wetenschapper Gustave-Gaspard Coriolis.

Als een voorwerp zich beweegt in een draaiend coördinatenstelsel, zal het pad van het voorwerp ogenschijnlijk gaan afwijken van een rechte lijn, hetgeen te danken is aan het Corioliseffect. Als de waarnemer in het bewegende coördinatensysteem staat, lijkt deze afwijking door een kracht te worden veroorzaakt, die op het voorwerp werkt. In werkelijkheid is er echter geen kracht, maar wordt het effect veroorzaakt door de draaiing, die inderdaad een versnelling veroorzaakt van het coördinatenstelsel zelf. Als de draaiing niet te snel is, zal de waarnemer deze kracht met zijn eigen lichaam niet waarnemen. In andere situaties is deze wel voelbaar: bijvoorbeeld als men rondwandelt op een draaimolen, die in beweging is.


[bewerk]

Week 36
Aggregatie1.svg

De aggregatietoestand van een stof is de staat waarin een stof zich bevindt. Men gaat daarbij meestal uit van een chemische zuivere stof. Het begrip aggregatietoestand is nauw verwant aan het (bredere) begrip fase. De traditioneel bekende aggregatietoestanden zijn:

In bepaalde extreme omstandigheden zijn ook andere aggregatietoestanden mogelijk, zoals bijvoorbeeld de supervloeibare fase en plasmafase.


[bewerk]

Week 37
Enrico Fermi 1943-49.jpg

Enrico Fermi (1901 - 1954) was een Amerikaans natuurkundige van Italiaanse afkomst. Hij geniet de grootste bekendheid voor zijn werk op het gebied van bètaverval, de ontwikkeling van de eerste kernreactor en de mede-ontwikkeling van de kwantumtheorie. Hij won de Nobelprijs voor de Natuurkunde in 1938 en was een van de kopstukken van het Manhattanproject. Een grote klasse van elementaire deeltjes, de klasse van fermionen, is naar hem genoemd.

[bewerk]

Week 38
Positieve lens.png

Een lens is een transparant, veelal glazen element waarmee beelden vergroot of verkleind kunnen worden. Voor veel doeleinden worden groepen van lenzen gebruikt die dan wel objectief worden genoemd; ook een oculair van een microscoop of telescoop bestaat meestal uit verscheidene lenzen.

Van een positieve lens, een vergrootglas of loep, kan eenvoudig de brandpuntsafstand worden bepaald. Wordt licht van een verre lichtbron (bijvoorbeeld de zon) afgebeeld via de lens op bijvoorbeeld een papier, dan ontstaat een scherp beeld van de lichtbron. In het geval van de zon is dat een heldere stip. De afstand tussen het midden van de lens en het scherpe beeld wordt brandpuntsafstand genoemd.

[bewerk]

Week 39
Bose Einstein condensate.png

Een bose-einsteincondensaat is een laag energetische gasvormige aggregatietoestand, die slechts voorkomt bij temperaturen nabij het absolute nulpunt. In deze toestand overlappen de golffuncties van de deeltjes zodanig dat ze niet meer onderscheiden kunnen worden en er één grote materiegolf, ook wel superatoom genoemd, waarneembaar is. Het fenomeen van bose-einsteincondensatie is een kwantumfaseovergang die niet door de interacties tussen de deeltjes wordt veroorzaakt maar volledig het gevolg is van de onderliggende Bose-Einsteinstatistiek. Een bose-einsteincondensaat van interagerende deeltjes is supervloeibaar, wat door Nikolaj Bogoljoebov theoretisch werd voorspeld en door de experimentele observatie van gekwantiseerde vortices werd bewezen.

[bewerk]

Week 40
De kilogram is sinds 1901 de internationale standaardeenheid voor massa. Het is een van de zeven basiseenheden van het SI. Een kilogram is gelijk aan duizend gram; het voorvoegsel kilo betekent 1000.

De kilogram wordt in het dagelijks taalgebruik beschouwd als eenheid van gewicht. Natuurkundig gezien is dat niet helemaal juist. Het gewicht van een voorwerp is gelijk aan de zwaartekracht die op het voorwerp wordt uitgeoefend. Maar de grootte van de zwaartekracht hangt ook af van de gravitatiesterkte, niet alleen van de massa. Bijvoorbeeld: omdat de zwaartekracht op de maan minder sterk is dan op de aarde, weegt alles daar minder. De massa van een voorwerp is echter wel hetzelfde, ongeacht de locatie ervan.

[bewerk]

Week 41
Nipkow-disk.png

De Nipkowschijf is in 1883 bedacht door de Duitse ingenieur Paul Nipkow en vormde de basis voor wat hij zijn elektrische telescoop noemde. In 1885 kreeg hij hiervoor een octrooi. Deze uitvinding wordt gezien als de eerste aanzet tot de televisie zoals we die nu kennen.

De Nipkowschijf was een snel ronddraaiende platte schijf waarin kleine gaatjes waren aangebracht in een spiraalvormig patroon. Het licht dat door de gaatjes in de Nipkowschijf viel, kon met behulp van een fotocel (selenium-cellen) worden omgezet in een elektrisch signaal.

[bewerk]

Week 42
Hologram 200euro.jpg

Holografie is een manier om een driemensionale afbeelding van een object te maken, met gebruik van een plat vlak in de vorm van een fotografische film, of een ingegraveerde structuur. Door de afbeelding uit verschillende hoeken te bekijken lijkt het platte beeld te veranderen zodat de indruk van een ruimtelijk beeld bestaat. De afbeelding toont een hologram, zoals zichtbaar op de eurobankbiljetten.

[bewerk]

Week 43
Nikola Tesla.jpg

Nikola Tesla (1856 - 1943) was een Servisch uitvinder, elektrotechnicus en natuurkundige. Hij staat vooral bekend als de uitvinder van de wisselstroomgenerator, de wisselstroomelektromotor en van alle andere belangrijke componenten van het huidige elektriciteitsnet.

Tesla was het schoolvoorbeeld van de excentrieke geleerde en uitvinder. Zo was hij zijn leven lang erg gevoelig voor harde zintuiglijke indrukken en beweerde hij dat hij onweer op honderden kilometers afstand kon horen. Positief voor hem was dat Tesla vaak zeer gedetailleerde visioenen had, waarin hij zijn machines kon laten 'proefdraaien' en zo als het ware problemen met zijn uitvindingen direct zag en kon oplossen.

[bewerk]

Week 44
Roentgen-Roehre.svg

Röntgenstraling, genoemd naar de ontdekker ervan, Wilhelm Röntgen, is elektromagnetische straling met een hogere energie dan zichtbaar licht. De golflengtebegrenzing is arbitrair maar ligt ruwweg tussen die van ultraviolet licht en gammastraling, van ca. 4,5 nm (nanometer) tot 0,1 nm. Dit wil zeggen dat de individuele stralingspakketjes (fotonen) een energie van ongeveer 1 tot 100 keV.

Röntgenstraling wordt evenals ultraviolette straling door de atmosfeer tegengehouden. De röntgenstraling van de zon bereikt ons dus niet. Röntgenstraling behoort tot de ioniserende stralingssoorten, en kan dus in stoffen waar hij op valt chemische reacties teweegbrengen. Hierdoor is de straling schadelijk voor levende organismes.

[bewerk]

Week 45
Licht als golf.png

Licht is dat deel van het spectrum van elektromagnetische straling dat waarneembaar is met het oog.

In de 17e eeuw was het Christiaan Huygens die beweerde dat het licht een golfbeweging was. Hiervoor pleitte het interferentieverschijnsel. Dit werd tegengesproken door Isaac Newton, die stelde dat het licht uit een snelle stroom deeltjes bestond, de zgn. fotonen.

[bewerk]

Week 46
Retire bronze.jpg

In strikte zin is een legering een vaste oplossing van een metaal in een ander metaal. Het woord legering wordt ook vaak gebruikt voor materialen die bij afkoelen uit de smelt gedeeltelijke fasenscheiding ondergaan.

Veel metalen zijn in gesmolten toestand volledig mengbaar met elkaar. Zelfs in vaste vorm is de onderlinge oplosbaarheid vaak groot. In het geval van elektrum, de legering van zilver met goud, is de vaste oplosbaarheid zelfs over het hele interval van 0 - 100%. De afbeelding toont een muntstuk, vervaardigd uit brons, een legering van koper en tin.

[bewerk]

Week 47
SnowflakesWilsonBentley.jpg

Het ontstaan van een ijskristal begint met een stofdeeltje. Zo'n stofdeeltje wordt een ent genoemd. Het kan zout, zand, een kleideeltje, vulkanisch as of industrieel stof zijn. Hieraan hechten de watermoleculen zich als kristalletjes. Het bijzondere van de vorming is dat de watermoleculen verschillend reageren op verschillende stoffen. Zo vormt bij zilverjodide (om kunstmatige regen of sneeuwbuien op te wekken) een kristal zich bij een temperatuur van 4 °C, maar bij de kleisoort vermiculiet gebeurt dat pas bij -15 °C. Het nieuw ontstane kristal wordt nu door de wolk geblazen. Hierdoor botsen de ijskristallen met elkaar en krijg je samenklontering. Omdat door de wolk de temperatuur en de luchtvochtigheid verschillen, ontstaan er almaar andere kristallen, zoals staafjes of zeshoekige platen.

[bewerk]

Week 48
Exercise Desert Rock I (Buster-Jangle Dog) 003.jpg

De eerste kernsplijtingsbommen werden gemaakt in de VS waar, in 1939 een project (het Manhattanproject) was gestart om ze te ontwerpen en om voldoende splijtbaar materiaal te produceren. De eerste testontploffing, de Trinity-test, vond op 16 juli 1945 plaats in de woestijn van New Mexico.

[bewerk]

Week 49
Max planck.jpg

Max Planck verrichtte onderzoek naar de wetten van de thermodynamica en de uitstraling van energie door hete voorwerpen. Hij zocht naar de oplossing voor een probleem waar de klassieke natuurkunde niet uit kwam: het vreemde gedrag van de straling van gloeiende voorwerpen of ' zwarte lichamen'. Wilhelm Wien vond in 1893 een formule voor de energiedistributie van straling vanuit zwarte lichamen, die gold voor het violette eind van het spectrum en Lord Raleigh en James Jeans produceerden een formule voor het rode gebied, maar niemand kon een formule vinden die gold voor het hele spectrum. Zijn onderzoekingen brachten Planck er in 1900 toe de klassieke Newtoniaanse principes te verwerpen en een heel nieuw principe te introduceren, wat uiteindelijk resulteerde in de kwantumtheorie.

[bewerk]

Week 50
Leidse flessen Museum Boerhave december 2003.jpg

De Leidse fles is het eerste type condensator. Deze is in 1746 in Leiden uitgevonden door Pieter van Musschenbroeck. Een jaar eerder was een dergelijke methode om elektrische lading op te slaan al uitgevonden door de Duitser Ewald Georg von Kleist, maar doordat Van Musschenbroek over zijn vondst publiceerde, heeft zijn vondst ook internationaal de naam Leidse fles gekregen.

[bewerk]

Week 51
Fibreoptic.jpg

Glasvezel, vroeger ook wel glasfiber genoemd, is een haardunne vezel van zeer helder glas.

Glasvezel wordt onder meer gebruikt in telecommunicatie, waarbij licht wordt gestuurd door lange glasvezels om signalen betrouwbaar over grote afstanden te transporteren. Doordat het licht in de glasvezel een bijzonder kleine hoek met de buitenkant van de vezel maakt is reflectie gegarandeerd en blijft het licht in de vezel. Dit is het mechanisme van totale inwendige weerkaatsing.

Een heel andere toepassing van glasvezels is het verstevigen van allerlei kunststoffen. Zo wordt glasvezel onder meer toegepast in hengels en ski's. Het materiaal wat zo ontstaat, wordt een composiet genoemd.

[bewerk]

Week 52
Noorse radio kl.jpg

Radio is draadloze telefonie en telegrafie, maar de betekenis is ruimer dan dit alleen. Het woord radio wordt eveneens gebruikt als afkorting voor radio-omroep, radio-ontvanger en zendontvangapparatuur. "Radio" is een techniek met elektromagnetische radiogolven om draadloos boodschappen over te brengen. Kort gezegd wordt bij de zender de muziek en spraak omgezet in elektromagnetische radiogolven en bij de ontvanger wordt de muziek en spraak weer omgezet in een geluidssignaal, hoorbaar gemaakt door de versterker.

[bewerk]

Week 53
Centrale-nucleaire-civaux.jpg

Een kernreactor is een installatie waarin een kettingreactie van kernsplijtingen plaatsvindt onder gecontroleerde en stabiele omstandigheden. Kernreactors leveren warmte voor de opwekking van elektriciteit, verwarming van huizen en industrieën, ontziltingsinstallaties en de voortstuwing van schepen en onderzeeërs. Daarnaast hebben ze vele onderzoekstoepassingen waaronder gebruik als bron van neutronen en het bereiden van diverse radioactieve isotopen.

[bewerk]