• 15 minuten

• Introduceren, oefenen met spectra

• Spectraallijnen - Emissiespectra - Energieniveaus

In deze Phet-simulatie is het mogelijk om gasontlading te simuleren en emissiespectra te maken. In de virtuele gasontladingsbuis bevindt zich een atoom naar keuze dat je kunt beschieten met één of meerdere elektronen. Vervolgens zie je wat er gebeurt met de gebonden elektronen in een energieniveauschema en welke fotonen er uitgezonden worden door het atoom.

Toepassing in de klas kan op verschillende manieren. Tijdens de introductie van het onderwerp kun je laten zien wat er op atoomniveau gebeurt in een TL-balk of neonletters. Je kunt fotonemissie uitleggen met behulp van het energieniveauschema en laten zien dat er overgangen mogelijk zijn tussen verschillende niveau’s, die uiteraard ook verschillende spectra leveren. Door het aanvinken van de optie “Spectrometer”, kun je ook laten zien hoe een emissiespectrum wordt opgebouwd.

Leerdoelen:

• De leerling kan het atoommodel van Bohr beschrijven en toepassen.

• De leerling kan absorptie- en emissiespectra verklaren.

• De leerling kan uit energieniveauschema's golflengtes en frequenties van spectraallijnen bepalen.

Vragen aan de klas:

• Zal een elektron dat vanuit n=3 vervalt naar n=1 een foton met een grotere of kleinere golflengte uitzenden dan een elektron dat vervalt van n=2 naar n=1?

• Wat zouden wij zien als we onze TL-balken zouden vullen met waterstof?

• (Zet de atoomsoort op “natrium” en toon het spectrogram) Kun je aan de hand van dit spectrum uitleggen waarom natriumlampen geel licht uitzenden?

• Hoe kan het dat je licht uit TL-balken als “wit” ziet?

Varieer een keer!

Lestip 1: Raad het spectrum!
Zet de applicatie op “meer atomen” (gebruik het tabje bovenin) en klik het vinkje bij “spectrometer” aan. Zorg dat je op het bord het vakje met “atoomsoort” afdekt en laat een spectrum maken van een atoom. Laat de leerlingen nu met behulp van Binas raden welk atoom het is! Uiteraard met eeuwige roem voor de leerling die het als eerste goed heeft.

Lestip 2: Van spectrum naar energieniveauschema.
Wil je het je leerlingen wat moeilijker maken? Laat je leerlingen op een laptop of chromebook de applicatie openen en geef ze per groepje van 3 leerlingen een spectrum (uit Binas of print er zelf een paar uit). Laat ze bij “atoomsoort” kiezen voor “kies een element”, dan kunnen ze zelf schuiven met de energieniveaus. Geef ze vijf minuten om het spectrum dat je ze gegeven hebt zo netjes mogelijk na te maken.