Sector
  • Havo bovenbouw
  • Vwo bovenbouw
  • Gymnasium bovenbouw
Vakgebied
  • Natuurkunde
Leerplankundig thema
  • Handreiking
  • Schoolexamen
  • Examenprogramma

Waterstofatoom

14-11-2018

Het electron en het proton in een waterstofatoom ondervinden de aantrekking van de coulombkracht. Net als bij een quantumdeeltje in een put zijn de energietoestanden van het waterstof-elektron gequantiseerd:1 
 Waterstofatoom1.GIF

met Ry = 13,61eV de rydberg-energie. Hoe groter n des te dichter liggen de energieniveaus bij elkaar.
In de quantummechanica wordt het waterstof-electron beschreven met een golffunctie ψ.
De kans om het elektron op een afstand r van de kern aan te treffen wordt gegeven door het kwadraat van de golffunctie |ψ(r)|2.      

In de grondtoestand ligt het maximum bij de 'bohrstraal' a0 ≃ 5,29 ⋅ 10−2nm, zoals in het voorbeeld berekend wordt.2 Ter vereenvoudiging van de modelregels worden dimensieloze variabelen geintroduceerd.


 Waterstofatoom2.GIF

Modelregels

Waterstofatoom3.GIF
 

Download coachbestand met tekstuele model


 

Grafisch model


 


Download coachbestand met grafisch model​​​​


Voorbeeld


 

Startwaarden

Waterstofatoom4.GIF
  

 

 

 

 

1. H. van Bemmel en L. Koopman, Nova natuurkunde 6 vwo, Malmberg (2015)

2. Waterstofatoom, Voorbeeldexamenopgaven quantumwereld natuurkunde vwo (2016)