Fotonenergie E
0 eV
Uittreearbeid W
0 eV
Kinetische energie
0 eV
Elektronen/s
0

Lichtbron

400 nm
50%

Einstein's vergelijking

E_foton = h·f = h·c/λ
E_k = h·f - W
h = 6.626×10⁻³⁴ J·s
De Broglie golflengte
0 pm
Impuls p
0 kg·m/s
Snelheid v
0 m/s
Kinetische energie
0 eV

Deeltje

100 eV

De Broglie relatie

λ = h/p = h/(m·v)
E_k = p²/(2m)
p = √(2·m·E_k)
Niveau n
1
Energie E_n
-13.6 eV
Overgang
-
Foton λ
- nm

Waterstofatoom

n = 3
n = 1

Bohr model

E_n = -13.6/n² eV
ΔE = E_i - E_f = h·f
1/λ = R(1/n_f² - 1/n_i²)
Snelheid v
0 c
Lorentzfactor γ
1.00
Eigentijd t₀
1.00 s
Waargenomen t
1.00 s

Speciale Relativiteit

0.50 c
10 s

Lorentz transformatie

γ = 1/√(1 - v²/c²)
t = γ·t₀
L = L₀/γ
Rustmassa m₀
0 kg
Rustenergie E₀
0 J
Totale energie E
0 J
Kinetische energie
0 J

Massa-Energie Equivalentie

0 c

Einstein's formules

E₀ = m₀·c²
E = γ·m₀·c²
E_k = (γ-1)·m₀·c²
E² = (pc)² + (m₀c²)²

Theorie: Quantummechanica en Relativiteit

Foto-elektrisch effect: Einstein toonde aan dat licht uit deeltjes (fotonen) bestaat met energie E = h·f. Als een foton genoeg energie heeft om de uittreearbeid te overwinnen, wordt een elektron vrijgemaakt. Dit bewijst het deeltjeskarakter van licht.

De Broglie golven: Louis de Broglie stelde voor dat ook deeltjes golfgedrag vertonen. De golflengte hangt af van de impuls: λ = h/p. Dit verklaart elektronendiffractie en is fundamenteel voor de quantummechanica.

Energieniveaus: In een atoom kunnen elektronen alleen bepaalde discrete energieniveaus bezetten. Bij overgangen tussen niveaus wordt een foton geabsorbeerd of geemitteerd met precies de juiste energie.

Speciale relativiteit: Einstein's theorie voorspelt dat tijd langzamer verstrijkt voor bewegende objecten (tijddilatatie) en dat lengtes korter worden (lengtecontractie). Deze effecten worden significant bij snelheden dicht bij de lichtsnelheid.

Massa-energie: De beroemde formule E = mc² toont dat massa en energie equivalent zijn. De rustenergie van een deeltje is enorm vergeleken met typische kinetische energieen.