:: wikimiki.org ::

Vacuüm

Vacuüm

Wat is vacuüm

We leven op deze aarde onder een oceaan van lucht die op ons een druk uitoefent van één atmosfeer. Op een hoge berg is de luchtkolom boven ons minder hoog en de luchtdruk dus minder. Deze luchtdruk oefent een kracht uit in alle richtingen: de luchtdruk onder een tafel is niet kleiner. Bij het volledig luchtdicht afsluiten van een container blijft de luchtdruk in de container dezelfde als buiten de container. Door nu lucht uit die container te zuigen, vermindert de druk in de container. Hoe meer lucht uit de container gezogen wordt, hoe lager de druk in de container. Een druk in een afgesloten ruimte die lager is dan buiten die ruimte heet een onderdruk. Wordt de druk nul dan is er sprake van een vacuüm of luchtledig. Een perfect vacuüm is niet te bereiken, een zeer goede benadering wel (zie hieronder bij 'Hoogvacuümtechniek'). In het dagelijks spraakgebruik in de techniek wordt ook een grote onderdruk wel vaak een vacuüm genoemd. Bij atmosferische druk staan de moleculen relatief dicht tegen elkaar. Ze bewegen met hoge snelheid en botsen steeds tegen elkaar. Bij verminderde luchtdruk wordt de vrije weglengte, de afstand die een molecuul gemiddeld af kan leggen alvorens een volgende botsing te ondergaan, groter en zullen de moleculen dus vaak minder botsen. Het vergroten van de vrije weglengte van de moleculen heeft veel toepassingen: computer- en TV-scherm, oscilloscoop, massaspectrometer, elektronenmicroscoop, deeltjesversneller, het opdampen (van bv een CD), fabricage van geïntegreerde schakelingen, testen van kunstmanen. Men onderzoekt de mogelijkheid om transport over grote afstand onder vacuüm te laten gebeuren. Het woord vacuüm wordt in twee betekenissen gebruikt:
- in de theoretische natuurkunde: een materievrije ruimte. Een volledig materievrije ruimte is echter zoals al gezegd niet te realiseren.
- in de techniek: een ruimte met verminderde luchtdruk. Een absoluut vacuüm is echter niet te bereiken. Het absolute vacuüm komt overeen met een druk van 0 Pa. Naar gelang de kwaliteit van het vacuüm, delen we de grootte van het vacuüm in vier groepen in:
- laag- of grof vacuüm: 10⁵ (Atmosferische druk) tot 10² Pa
- midden- of fijn vacuüm: 10² tot 10^-1 Pa
- hoogvacuüm: 10^-1 tot 10^-5 Pa
- ultrahoogvacuüm: minder dan 10^-5 Pa

Het realiseren van vacuüm op aarde

Vacuüm kan gerealiseerd worden door vacuümpompen, welke een gedeeltelijk vacuüm creëren door het verplaatsen van lucht.

Vacuüm nabij de aarde en in de interstellaire ruimte

In de interstellaire en in de intergallactische ruimte is het vacuüm in het algemeen beter dan ieder vacuüm dat op de aarde gerealiseerd kan worden
- atmosferische druk = 760 torr of 100kPa
- vacuümreiniger = ongeveer 300 torr of 40kPa
- mechanische vacuümpomp = ongeveer 10 millitorr of 1.3mPa
- ruimte dicht bij de aarde = ongeveer 1 × 10^-6 torr of 130µPa
- druk op de maan= ongeveer 1 × 10^-8 torr of 1.3µPa
- interstellaire ruimte = ongeveer 1 × 10^-10 torr of 13nPa

Eigenschappen van het vacuüm

Geluidstrillingen hebben materie nodig om zich door te verplaatsen: geluid verplaatst zich dus niet door het vacuüm, in tegenstelling tot wat de makers van films als Star Wars ons willen doen geloven.Elektromagnetische golven (licht, radiogolven, Röntgenstraling) verplaatsen zich wel door vacuüm. Door de afwezigheid van materie is vacuüm een slechte warmtegeleider, waardoor het toepassing heeft als warmte-isolator. Alhoewel het vacuüm geen leefruimte is, omdat levende wezens materie nodig hebben voor hun stofwisseling, kunnen toch vele levende wezens (bacteriën, planten, stofmijten) een bepaalde tijd in vacuüm overleven. Ook dieren exploderen of koken niet als zij kort aan vacuüm blootgesteld worden, alhoewel na korte tijd de dood door verstikking intreedt.

Nieuwe onderzoeken over het vacuüm

Uit de theorie van de kwantummechanica volgt dat een absoluut vacuüm ook theoretisch niet kan bestaan. Zie ook virtueel deeltje, Casimir-effect, niets.

Geschiedenis van de vacuümtechniek

Aristoteles heeft beweerd dat een luchtledig niet kon bestaan omdat het bestaan ervan een logische tegenstrijdigheid zou inhouden. Het was Torricelli die met zijn experimenten met buizen gevuld met kwik aantoonde dat dat niet waar was. Daarmee begaf Torricelli zich op glad ijs, omdat de kerk in zijn dagen iedere afwijking van de norm der Ouden met argusogen bekeek. Het bleek inderdaad dat in de ruimte boven een kwikkolom (zie afbeelding) zich geen lucht bevond, maar strikt genomen is dat geen echt luchtledig omdat het kwik zelf ook een dampspanning heeft en deze ruimte met zijn eigen damp opvult. De druk is dus niet volledig nul. Hoogvacuümtechniek Later heeft men met behulp van vacuümpompen veel betere vacua verwezenlijkt, maar hier op aarde is het bijzonder moeilijk om drukken te verlagen tot minder dan 10^-11 Torr. Bij dit soort drukken blijken veel materialen veel vluchtiger dan men denkt. Het is bijvoorbeeld niet aan te bevelen voor de constructie van een vacuümruimte legeringen te gebruiken die zink bevatten. In de ruimte buiten de aarde heeft men echter 'gratis' de beschikking over een veel beter vacuüm dan welk vacuüm op aarde dan ook, maar zelfs dat haalt niet bij wat er moet heersen in de ruimte tussen de melkwegstelsels. Strikt genomen is zelfs daar de druk niet echt nul. Er komt zo nu en dan echt nog wel een deeltje voorbij. Volgens de kwantummechanica heeft het vacuüm bovendien energie door de aanwezigheid van virtuele deeltjes. In dit opzicht had Aristoteles misschien toch wel een beetje gelijk: waar ruimte is, is ook materie, zij het heel wat minder dan hij dacht.

Toepassingen

- Bij de klassieke proef met een Maagdenburger bol wordt de ruimte tussen twee halve bollen vacuüm gezogen, om de enorme kracht van de luchtdruk te demonstreren.
- [http://www.nl.issworld.com/view.asp?ID=1363&mID=1017 Ontvetten onder vacuüm]: zuurstofmoleculen delen zich in een vacuüm op in uiterst reactieve zuurstofatomen. Deze zuurstofatomen binden zich met de vetresten. Het vet wordt dan omgezet in in koolzuur en water.
- Versnellen van elektronen: in een vacuüm kunnen elektronen versneld worden tot een bekende snelheid door het aanleggen van een elektrische spanning en met behulp van magnetische velden kunnen zij ook gefocusseerd worden. Zie ook: elektronenmicroscoop
- Gloeilamp: Dankzij het vacuüm kon Edison in 1879 een gloeilamp maken. Met een vacuümpomp verwijderde hij de lucht (dus ook de zuurstof) uit de glazen ballon. Door het onbreken van zuurstof verbrandde de gloeidraad niet en bleef de lamp lang branden.
- faseleer
- Het verlagen van kookpunt (voor destillaties van fracties met hoog kookpunt)
- Vriesdrogen
- vacuüm verpakking:
- door vacuüm verpakking wordt bederfbaar voedsel langer bewaard, bv koffie in vacuüm verpakking.
- door vacuüm verpakking nemen samendrukbare stoffen minder plaats in, vb (dons)dekens)
- vacuümtafel
- toestel gebruikt o.m. bij de restauratie van schilderijen.
- vacuüm destillatie voor het winnen van organische verbindingen uit planten.

Externe links

- [http://www.nevac.nl/ www.nevac.nl] - de Nederlandse Vacuümvereniging NEVAC
- [http://www.vacuum-guide.com/firmenlisten/laender/nederland-vacuumpompen.htm www.vacuum-guide.com] - Vacuümpompen in Nederland categorie:techniek ja:真空

Atmosfeer (eenheid)

Atmosfeer is een wat verouderde eenheid van druk, overeenkomend met de gemiddelde luchtdruk op zeeniveau, ofwel 101,325 kPascal (in de luchtvaart en meteorologie spreekt men van 1013,25 hPa als men het over een standaard luchtdruk heeft). Het eenheidssymbool is atm. Zie ook: bar (druk) Categorie:Niet-SI-eenheid ko:기압

Kathodestraalbuis

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. De naam 'beeldbuis' wordt vooral gebruikt om een televisie (als apparaat) mee aan te duiden. 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 televisiescherm. Een eenvoudiger vorm van een kathodestraalbuis is een indicatorbuis.

Opbouw en werking

De kathodestraalbuis is samengesteld uit een cilindrisch deel (hals) met het elektronenkanon en een conisch verlopende overgang naar een min of meer vlak beeldscherm. In de hals vindt men de kathode en de anode en een systeem om de elektronenbundel te focussen. Dit is nodig omdat de elektronen elkaar door hun elektrische lading afstoten, waardoor de bundel divergeert. Vervolgens doorloopt de bundel een veld waarmee hij in zijn geheel afgebogen wordt. In een oscilloscoop is dit veld elektrostatisch (zie tekening). Bij een televisiebeeldbuis is het veld magnetisch. Dit veld wordt opgewekt door twee spoelen die uitwendig over de hals geschoven worden. Meestal wordt de verkregen bundel versneld om de nodige lichtopbrengst te krijgen via een hoge spanning die aangebracht wordt op een geleidende koollaag binnen de conische overgang.

Details

De kathodestraalbuis wordt vervaardigd uit kwartsglas en metalen onderdelen. De inwendige ruimte is hermetisch gesloten en hoogvacuum gepompt. Het glas is hooguit een centimeter dik, in het buisvormige deel slechts een paar millimeter. Het heeft op het breed uitlopende deel aan zowel de binnen- als de buitenkant een lood-achtige coating (aquadag). De buitenlaag is verbonden met het metalen chassis van de betreffende installatie.(TV of monitor). De binnenlaag is door middel van een contactpunt in de glaswand (elektrode) verbonden met de hoogspanningstransformator die voor de naversnelling zorgt. Met het glas als diëlectricum vormt dit een condensator. In het smalle buisvormige gedeelte van dit deel is (zijn) het (de) elektronenkanon(nen) aangebracht waarvan hun contactdraden door de glaswand heen naar buiten zijn gebracht. Bij zwart-wit / monochroom beeldschermen is er één elektronenkanon aanwezig. Bij kleurenbeeldschermen zijn het er gewoonlijk drie. Sony "trinitron" beeldbuizen hebben er maar één. Bij een oscilloscoop worden de afbuigplaten binnenin het buisvormige gedeelte geplaatst. Bij een TV-beeldbuis worden in plaats daarvan uitwendige afbuigspoelen gebruikt. Hetzij door de spanning tussen de afbuigplaten te variëren, hetzij door het magnetische veld van de afbuigspoelen te regelen, kunnen de elektronen over het gehele oppervlak van de voorzijde worden gestuurd. Zo kan een raster worden gemaakt waarmee ieder punt van het scherm kan worden verlicht. Het voorste deel bestaat uit een veel dikkere, (2+ cm) vlakkere plaat van kwartsglas waarop aan de binnenzijde het fosfor is aangebracht: één soort fosfor voor monochrome schermen, drie aparte fosfors (in banen of groepen) voor de kleurenschermen. Over deze fosforlaag is weer een aluminiumpoederlaag aangebracht om de zogeheten "ionenvlek" te voorkomen. Voordat deze ontwikkeling was uitgevonden gebruikte men de zogeheten "ionenval". De beeldschermen die destijds geen ionenval hadden gingen na verloop van tijd in het midden van het scherm een donkere verkleuring vertonen die ook de lichtopbrengst van het fosfor verminderde. Monochrome beeldschermen bestaan dus uit drie delen: aan de achterkant een elektronenkanon, dan een vacuüm ruimte en aan de voorkant een fosforscherm. Bij kleurenbeeldschermen zit er nog iets tussen: het schaduwmasker. Dit is een geperforeerde metalen plaat die exact de bolling van de binnenzijde van de voorkant volgt en er plm. 0,5 cm achter is geplaatst. De perforatie is precies een-derde van het aantal fosforpunten op de voorzijde. Doordat de drie elektronenkanonnen onder een zeer kleine convergente hoek geplaatst zijn, kruisen de drie elektronenbundels elkaar precies in zo'n opening, waarna de stralen zich weer divergeren en ieder een enkel fosforpunt treffen. Deze constructie maakt het mogelijk dat het "blauwe" kanon dus alleen de blauw-oplichtende fosforpunten kan raken. Bij rood en groen gebeurt dus exact het zelfde. Dit is een gevoelig concept, en kan door magnetische invloeden van buitenaf zeer gemakkelijk worden verstoord. Heb je wel eens een gezicht groen of paars zien worden toen je een magneet in de buurt van een werkende kleurentelevisie hebt gehouden? Dat is die verstoring. Waarschuwing: ga dit niet proberen, je kunt dan een blijvende verkleuring van het beeld overhouden!
De stralen die de weg vanaf het schaduwmasker tot het fosforscherm volgen worden door magnetisme van hun richting afgebogen en treffen dan wel de fosforpuntjes van de "verkeerde" kleur. Het elektronenkanon bestaat uit een gloeidraad met daaromheen de kathode en een aantal metalen ringen en roosters. Door het gloeien van de gloeidraad worden er elektronen uit de kathode losgeslagen en door de verschillende ringen naar voren (het uittreedpunt) van het kanon gericht. Wanneer de elektronen eenmaal vrij uit het kanon zijn, dan zal de positieve potentiaal van het fosforscherm (tot 50kV) de elektronen een dusdanige versnelling geven dat zij met voldoende energie inslaan om het fosfor te doen oplichten. De verschillende ringen en roosters in het elektronenkanon zorgen voor de "sterkte" en de focussering van de straal. Door de spanning over bepaalde roosters te variëren treedt er dus een elektronenstraal uit met een variërende sterkte. De roosters hebben ten opzichte van de kathode een variërende negatieve potentiaal, waardoor de elektronen meer of minder worden afgeremd. Dat heet negatieve modulatie. Als je de spanning op de roosters terugbrent naar 0 volt, dan is de uittredende straal op zijn sterkst. Door deze variaties te timen met de afbuigspoelen kan je in principe alle mogelijke ingewikkelde figuren "tekenen". Echter, zou de afbuigspoel defect raken of geheel niet aangestuurd worden, dan zal een sterke elektronenstraal letterlijk een gaatje in het fosfor branden, wat een onherstelbare zwarte plek veroorzaakt. Met deze variaties van spanningen op de roosters, alsmede de timing in de afbuig-elektronica kan men dus een beeld produceren dat voor onze ogen een volledig schermvullend geheel lijkt.

Fosfors

Het fluorescentiescherm zelf is van een materiaal dat wordt aangeduid met de term fosfor en heeft volgende belangrijke eigenschappen: de kleur, de nalichttijd en de lichtopbrengst. De kleur is meestal groen voor goede zichtbaarheid of blauw wanneer voornamelijk foto's van het scherm genomen worden. De kleur was wit voor de zwart-wit televisieschermen en rood, groen, blauw voor kleurentelevisie. De nalichttijd is meestal kort, behalve voor radarschermen. Opmerking: de benaming fosfor heeft te maken met de fosforiserende eigenschappen van het materiaal en niet met het scheikundige element fosfor.

Toekomst

De kathodestraalbuizen hebben waarschijnlijk hun langste tijd gehad. Vooral bij grotere beeldformaten nemen ze veel plaats in en hebben erg hoge spanningen nodig, wat weer schadelijke röntgenstraling tot gevolg heeft. In plaats van een oscilloscoop wordt steeds meer gebruikt gemaakt van een meetapparaat dat via een USB-interface met een computer verbonden is. Met de computer kan het meetapparaat bediend worden en kunnen de resultaten zichtbaar gemaakt worden. De radarbeeldbuis is al vrijwel overal vervangen door een computerscherm. En zowel computers als televisies krijgen steeds vaker een plat TFT-scherm of plasmascherm.

Waarschuwing

- Kathodestraalbuizen bevatten een vacuüm (implosiegevaar).
- Kathodestraalbuizen werken met zeer hoge spanningen. Deze hoge spanning kan nog lang aanwezig blijven na het uitschakelen van het toestel. Werken aan dergelijke toestellen vereist vakkennis en beeldbuizen zijn niet geschikt om mee te experimenteren. Categorie:Elektronische component Categorie:Televisietechniek ja:ブラウン管 ko:음극선관

Oscilloscoop

Een oscilloscoop (kortweg scoop) is een meetinstrument uit de elektrotechniek dat cyclische variaties in een elektrische grootheid goed zichtbaar kan maken. De oscilloscoop is één van de meest universele elektronische meetapparaten.

Analoge oscilloscoop

Afbeelding:Oszilloskopschema-nl.png De gebruikelijke uitvoering maakt gebruik van een kathodestraalbuis met luminescerend 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. De oscilloscoop kan ook in de XY-mode gezet worden, waarbij het ene kanaal de horizontale afbuiging is, en het andere kanaal de verticale afbuiging. Als bijvoorbeeld een linker en rechter kanaal van een audio signaal worden toegevoerd, dan kan de harmonische vervorming en faseverschuiving snel zichtbaar gemaakt worden. Als twee elektrische spanningen worden toegevoerd die een veelvoud van dezelfde grondfrequentie zijn, dan wordt het verband ertussen weergegeven in een Lissajous-figuur. Soms is er ook een Z-ingang, die de helderheid regelt.

Digitale oscilloscoop

Door de professionele merken worden in 2004 geen analoge oscilloscopen meer ontwikkeld. Bij digitale oscilloscopen kan met een kleurenscherm gewerkt worden. Ook kunnen eenmalige signalen opgenomen worden, wat eerst alleen met de transient recorder of de analoge geheugenoscilloscoop mogelijk was. Er zijn verschillende uitvoeringen:
- De digitale oscilloscoop in zijn klassieke vorm. Deze wordt vooral in laboratoria gebruikt. Vaak is het mogelijk om een verbinding met een computer te maken voor de besturing, en het verwerken van de metingen op de computer.
- Bij een (duurdere) multimeters kan de golfvorm op het LCD-display zichtbaar gemaakt worden. Daarmee is een draagbare oscilloscoop ontstaan, die in de toekomst steeds meer mogelijkheden zal krijgen.
- Draagbare oscilloscoop (Engels: handheld). Dit is een apparaat met een LCD-display wat meer op een oscilloscoop lijkt dan een digitale multimeter, maar een duidelijke grens is niet altijd te trekken.
- Soms bestaat de digitale oscilloscoop uit een kastje wat met de computer verbonden moet worden. Deze apparaten hebben geen beeldscherm en geen knoppen, maar worden volledig via een USB-verbinding door een computer bediend.

Zie ook

- Transient recorder, dit meetapparaat kan eenmalige signalen opnemen.
- Spectrum analyzer is voor de analyse van de frequentiecomponenten.
- Logic analyzer voor het opnemen van digitale computersignalen. Categorie:Meetinstrument Categorie:Elektrotechniek ja:オシロスコープ

Elektronenmicroscoop

Elektronenmicroscopie is een techniek die gebruik maakt van het feit dat kleine deeltjes met massa m, zoals elektronen, die zich voortbewegen met een snelheid v, een golflengte hebben ter grootte van λ=h/(mv). Verder kunnen elektronen in een vacuüm versneld worden tot een bekende snelheid door het aanleggen van een elektrische spanning en met behulp van magnetische velden kunnen zij ook gefocusseerd worden. Daarbij moet wel opgemerkt dat deze magnetische lenzen, vergeleken met glazen lenzen als gebruikt in lichtmicroscopie, maar van beperkte kwaliteit zijn. Er zijn twee soorten elektronenmicroscopen:
- Transmissie Elektronen Microscoop. De elektronenstraal wordt 'door' het materiaal (een dun object) heen geprojecteerd en komt vervolgens op een fluorescerende plaat. Het principe is vergelijkbaar met een diaprojector. Vergrotingen van 300.000 keer of zelfs meer zijn mogelijk. Meestal worden organische objecten met deze methode bekeken.
- Rasterelektronenmicroscoop (Engels: Scanning Electron Microscope). De elektronenstraal wordt gebundeld op het materiaal geprojecteerd en tast het oppervlak volgens een rooster van lijnen af. Vervolgens kunnen de teruggekaatste elektronen, of de door secundaire emissie vrijkomende elektronen gedetecteerd. Het is ook mogelijk de vrijkomende zachte röntgenstraling te meten. Dit laatste is in feite een toepassing van röntgenspectroscopie en geeft informatie over de atomaire samenstelling. Het beeld wordt nu synthetisch samengesteld door de gemeten waarden te moduleren op een elektronenstraal die met dezelfde snelheid een beeld van lijnen op een beeldbuis tekent. Middels het scannen (aftasten) van het object kan er men zo een beeld maken. Vergrotingen van 30.000 keer zijn mogelijk met een resolutie van maximaal circa 5 nm. Meestal worden harde of geleidende objecten met deze methode bekeken. Andere objecten moeten vaak worden bedekt met een geleidend laagje, bijvoorbeeld door het opdampen van goud. Een voordeel van deze techniek is de relatief uitzonderlijk grote dieptescherpte waardoor een zeer goede 3-d indruk ontstaat van het waargenomen object. Bekend zijn de foto's van mieren- en vliegenkoppen waarop ieder tasthaartje tot in detail waarneembaar is. Vaak worden dergelijke foto's voor publicatie ingekleurd met behulp van software, maar naar het inzicht van een bewerker. Dergelijke pseudo-kleuren hebben echter geen enkele relatie met de werkelijkheid van het SEM-beeld, dat alleen uit grijstinten bestaat.

Externe links

- [http://www.vcbio.sci.kun.nl/fesem/ Elektronenmicroscoop-simulator] categorie:microscopie ja:電子顕微鏡 ms:Mikroskop elektron

Compactdisc

Een cd of compact disc (compactdiskette) is een optische schijf, die oorspronkelijk voor de opslag van muziek werd gebruikt (als vervanger van de grammofoonplaat van vinyl), maar die sinds een paar jaar na de introductie ook voor opslag van anderssoortige gegevens wordt ingezet zoals de cd-rom en cd-video. De cd werd door Sony geïntroduceerd in Japan in het najaar van 1982. In het voorjaar van 1983 werd, ook door Philips, de cd in de Verenigde Staten en Europa geïntroduceerd. De cd-rom (waarbij rom staat voor 'read only memory') wordt vrijwel uitsluitend in computers gebruikt.

Geschiedenis

Arthur Schawlow en Charles Townes, verbonden aan de beroemde Bell Labs vonden in 1958 de laser uit, en dit heeft mogelijk de Amerikaanse uitvinder David Paul Gregg in 1961 geïnspireerd tot het indienen van een octrooi voor een optisch leesbare videoplaat. Paul Gregg deed zijn uitvinding toen hij werkte voor de Amerikaanse firma 3M. Hij begon later zijn eigen firma, Gauss Electrophysics Inc. Omdat een videoplaat de mogelijkheid gaf om goedkoop films aan de man te brengen (het duurde nog tien jaar voordat videorecorders op de markt zouden komen), zag de filmproducent MCA wel wat in deze uitvinding. In 1968 kocht MCA Gauss Electrophysics Inc, uiteraard inclusief de ‘optische’ octrooiportefeuille. Gregg heeft een groot aantal octrooien op zijn naam staan, echter van groot belang is nog steeds zijn Amerikaanse octrooi 4,893,297, dat een brede beschrijving geeft van optische recording. Het octrooi is ingediend in 1968, en werd pas 22 jaar later, in 1990, verleend, zodat, volgens de Amerikaanse octrooiwet, het octrooi, nu eigendom van Pioneer, afloopt in 2007. Tot die tijd geeft het, in de Verenigde Staten, recht op inkomsten over alle optische datadragers zoals CD, DVD en zelfs Blu-ray Disc. Parallel aan, en zeker mede geïnspireerd door, deze Amerikaanse ontwikkelingen begon in 1969 een groepje onderzoekers in het Philips Natuurkundig Laboratorium (NatLab) te Waalre te experimenteren met videoplaten. In 1975 werd besloten tot een technische en commerciële samenwerking tussen MCA en Philips. Er kwam een kink in de kabel toen Sony in 1976 de Betamax video cassette recorder (VCR) uitbracht, later gevolgd door JVC’s VHS, en nog veel later door Philips’ Video 2000. Deze ontwikkeling was natuurlijk een tegenvaller want de videorecorder kan programma’s opnemen, terwijl de videoplaat alleen maar kan worden afgespeeld. Dit alles leidde tot onzekerheid en grote vertraging, maar in 1978 werd eindelijk de lang verwachte Video Langspeel Plaat (VLP) (ook wel bekend onder de namen LaserVision Disc of DiscoVision) op de Amerikaanse markt geïntroduceerd. MCA leverde de platen en Magnavox, een volledig Amerikaanse Philips-dochter, leverde de spelers, die in Eindhoven werden geproduceerd. De verstandhouding tussen beide partijen, MCA en Philips, was inmiddels bar slecht, want, ja, wat of wie geef je de schuld als een plaat niet wil afspelen: de plaat of de speler?. Men vocht elkaar de tent uit, en het Amerikaanse VLP avontuur draaide uit op een compleet fiasco, zowel technisch (de platen pasten te vaak niet in de spelers) als commercieel (kopers brachten de spelers terug omdat deze niet aan de verwachtingen voldeden. Men dacht dat men er mee kon opnemen). In Japan heeft de LaserVision Disc, uitgebracht door Pioneer, later wel voet aan de grond gekregen. Waarschijnlijk zou na dit VLP drama optische recording voorgoed zijn vergeten en ver opgeborgen, indien niet ingenieurs van Philips Audio, Boonstra en van Alem, een audioplaat, de ALP (Audio Long Play) hadden ontwikkeld, die op dezelfde wijze als de VLP werkte. Men experimenteerde eerst met breedband frequentiemodulatie, en later, in 1976, met digitaal geluid. Ook andere firma’s, zoals Sony, werkten aan prototypes van een optische digitale audioplaat. In 1979 werd op hoog Philips en Sony niveau besloten te gaan samenwerken bij de ontwikkeling van de audioplaat. De bedrijven complementeerden elkaar goed: Philips had nog schoenendozen vol ongebruikte videoplaat octrooien, en Sony had de nodige specialisten in digitale technieken. Er werd een kleine groep van Sony/Philips top-specialisten geformeerd, waaronder prominente leden Dr. Toshi Doi en Kees Immink. Ze kregen de opdracht om de nieuwe audioplaat tot in het kleinste detail uit te werken, en moesten goede oplossingen zoeken voor alle moeilijke technische problemen zoals speelduur, plaatdiameter en andere mechanische specificaties. Ook de geluidskwaliteit – sample rate en resolutie – moesten worden gekozen. Na een jaar hard werken en delibereren publiceerden zij, in 1980, het Rode Boekje, de Compact Disc standaard, dat alle details beschreef om een Compact Disc, plaat en speler, te fabriceren. Eind 1982, vier jaar na de knullige introductie van de VLP in Atlanta, Verenigde Staten, bracht Sony het ‘Compact Disc Digitale Audio Systeem’ (CD) uit in Japan. Deze gebeurtenis wordt de Big Bang van de digitale audio revolutie genoemd. Een jaar later deed ook Philips (men had in de Lichtstad vertraging met het chipontwerp, en gebruikte geruime tijd Sony chips) mee in Europa en de rest van de wereld. De CD is uitgegroeid tot een veelzijdige dataplaat. In 1985 werd de CD-ROM uitgebracht, die het mogelijk maakte om massieve hoeveelheden computer data te verspreiden. In 1987 introduceerde Philips de CD-Video, een CD met geluid en beeld. Een beschrijfbare digitale plaat, CD-R, werd in 1990 geïntroduceerd. De CD-R werd de de facto standaard voor de uitwisseling van data en muziek. De CD-familie is zeer succesrijk: in 2004 werden er wereldwijd circa 30 miljard CD, CD-ROM en CD-R platen verkocht. Slechts een handvol liefhebbers is de grammofoon trouw gebleven.

Kenmerken

grammofoon Cd's zijn gewoonlijk 120 millimeter in diameter en hebben een transparante beschermlaag van 1,2 mm dik. Er is ook een variant toegestaan met een diameter van 80 mm. De schijven worden gemaakt van kunststof (polycarbonaat) waarin de digitale informatie, in de vorm van "putjes" en "landjes", wordt geperst. Aan de putjeskant wordt de plaat spiegelend gemaakt door een dun laagje aluminium aan te brengen. De spiegelende kant van de schijf wordt beschermd door een dunne, maar harde, laklaag waarop een label kan worden gedrukt. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is de laklaag-kant de meest kwetsbare zijde. De spiraalvormige groef met putjes en landjes is maximaal 5,4 kilometer lang. De Philips engineers die verantwoordelijk waren voor de technische specificaties van de Compact Disc (CD) hebben de CD een Nederlands tintje gegeven: voor de diameter (14mm) van het gat van een CD is destijds een 'dubbeltje' gebruikt. Er wordt gezegd dat de buitendiameter, 12 cm, werd vanwege het Oranje-gevoel gelijk werd aan de diameter van een Heineken bierviltje. Wanneer een cd als muziekschijf wordt gebruikt volgens de door Philips en Sony vastgelegde standaard (het zogenaamde Red Book) past er maximaal 74 minuten aan stereogeluid op. De bemonsteringsfrequentie bedraagt 44,1 kHz en de resolutie is 16 bit. Er bestaan verschillende mythen rondom de specificaties. Zo zou de oorspronkelijk cd een diameter hebben van 11.5 cm en een speelduur van 68 minuten stereo bevatten. De 11.5 cm diameter is gelijk aan de grootte van de Compact Cassette, ook een Philips ontwikkeling. Sony stond erop dat het 74 minuten moest worden, opdat ook de negende symfonie van Van Beethoven, gedirigeerd door Herbert von Karajan, op de cd zou passen. Er zijn goede redenen om te twijfelen aan dit verhaal [http://www.snopes.com/music/media/cdlength.htm]. Philips Polygram had in Hannover een proeffabriek voor CD mastering en replicatie gebouwd, die massale hoeveelheden CDs kon fabriceren. De fabricageapparatuur was ingericht op platen van 11.5 cm. De 6 minuten meer speelduur die Sony bedong, maakte een 0.5 cm grotere plaat nodig. Philips werd gedwongen zijn apparatuur volledig om te bouwen, en daarmee verloor Philips zijn voorsprong in de CD-markt. Gebruikt als opslag voor computers, past op een cd-rom 650 MB aan gegevens. Grotere opslagformaten zijn er ook. 700 MB waar 80 minuten muziek op past is tegenwoordig de standaard, en er zijn tegenwoordig ook cd's en cd-rom's verkrijgbaar die een capaciteit van 800 MB hebben en 90 minuten aan muziek kunnen bevatten. Zelfs 99 minuten (870 MB) zijn in omloop, hoewel veel minder populair, vanwege de grote afspeelproblemen op veel apparatuur.

Werking

De cd wordt van binnenuit naar buiten afgelezen in een spiraalspoor van putjes. Dat spoor komt met een constante snelheid van 1,2 m/s voorbij: aan het begin draait de schijf daarvoor sneller rond dan aan het eind. Het lezen van de putjes gebeurt met een diode-laser met een golflengte van 780 nm. De putjes zijn ongeveer 125 nm diep, en 500 nm breed, en variëren in lengte van 833 tot 3054 nm lang. De reflectie van de laser wordt continu gemeten, en daaruit wordt het originele signaal teruggerekend. Het aluminium buiten de putjes spiegelt het laserlicht goed, maar de putjes zijn donker door destructieve interferentie.

Hoezen

Cd's worden over het algemeen bewaard in plastic hoesjes. Aan de voor- en meestal ook achterzijde daarvan vindt men een inhoudsopgave en een foto en/of tekening. Er zijn vele maten en soorten; de meest gebruikte is toch wel de 'Jewel Case', met gemiddelde afmetingen van 141 x 124 x 10 mm, het bijgaande boekje is meestal 120 x 120 mm. Het inlegvelletje voor de achterkant is ongeveer 117 x 150 mm met een omvouwrand van circa 6 mm aan beide zijden.
Als hoes wordt er meestal gebruik gemaakt van een dikke hoes (jewel case), met de mogelijkheid om ook op de zijkant een tekst te maken, of een wat dunner en platter hoesje (slim case), waarin alleen op de aan de voorzijde een tekst geplaatst kan worden. Die laatste kan echter een negatief effect hebben op de geluidskwaliteit van de cd. Doordat de onderkant van de cd de hoes raakt, ontstaan er kleine krassen op de compactdisc, wat terug te horen is bij het afspelen ervan. Deze kleine krassen zijn op de onderzijde van de disc niet zo erg (de zijde die de speler gebruikt om de plaat te lezen), zolang deze maar niet in spiraalvorm te zien zijn. De beeldzijde van met name CD's is veel gevoeliger. Door kostenreducties is de beschermlaag hier vrijwel nihil. Je ziet meteen de aluminiumlaag. Een putje of krasje daarin zal snel merkbaar zijn en is onherstelbaar! Herstel van de krasjes aan de afspeelkant is heel goed mogelijk. Neem koperpoets (bijvoorbeeld Brasso) en een schone niet krassende doek. Polijst de krassen in radiale richting (dus van binnen naar buiten). Je zult zien dat ze verdwijnen en de plaat weer speelt!

Vergankelijkheid

Twintig jaar na de introductie van de cd wordt duidelijk dat de schijfjes minder robuust zijn dan aanvankelijk gedacht. De kreet 'cd-rot' is inmiddels algemeen geaccepteerd om aan te geven dat cd's hun aluminium substraat verliezen. Opslag van cd's op een constante temperatuur en op een donkere plek zou de levensduur ten goede komen. Het is dus bewezen dat CD's door zonlicht of hoge temperaturen hun data zullen verliezen.

Externe link

- [http://cd.startkabel.nl Linkverzameling i.v.m. cd's] Categorie:Opslagmedium Categorie:Philips Categorie:Sony Corporation als:Compact Disc ja:コンパクトディスク simple:Compact disc

Kunstmaan

Een kunstmaan of satelliet is een object in een baan om een hemellichaam. Kunstmanen zijn onbemande toestellen die door de mens in een baan zijn gebracht. Natuurlijke manen zijn meestal objecten met de structuur van een kleine planeet of planetoïde die door de zwaartekracht van de planeet in hun baan worden gehouden.

Historie

De eerste succesvol in een baan om de aarde gebrachte satelliet is de Russische Spoetnik 1 op 4 oktober 1957. Vaak wordt deze datum gezien als het begin van het moderne ruimtevaarttijdperk. De eerste Amerikaanse satelliet die in een baan om te aarde gebracht werd was de Explorer 1.

Klassificatie van satellieten

Afhankelijk van de toepassing kunnen satellieten als volgt worden geklassificeerd:
- Communicatiesatelliet: verzorging van telefoon, radio, TV, internet over lange afstanden
- Navigatiesatelliet: voor plaatsbepaling op aarde met bijvoorbeeld GPS of Galileo
- Observatiesatelliet: observatie van bijvoorbeeld milieuverontreiniging, maken van landkaarten en observeren van het heelal, bv Envisat
- Onderzoekssatelliet: voor wetenschappelijk onderzoek bij gewichtloosheid, bv Sloshsat-FLEVO
- Spionagesatelliet: veelal militaire toepassingen
- Weersatelliet: toegepast bij het doen van weersvoorspellingen, bv Meteosat Een aparte categorie vormen de ruimtestations die in zekere zin ook satellieten zijn.

Lancering van satellieten

De traditionele manier om een satelliet in een baan om de aarde te brengen is door middel van een lanceerraket, zoals de Europese Ariane-raket. Afhankelijk van de voortstuwingskracht van de raket en van het gewicht van de satellieten, kunnen soms meerdere satellieten tegelijk gelanceerd worden. Na de lancering komt een satelliet meestal in een tijdelijke overgangsbaan, om daarna door zijn eigen motor naar de gewenste definitieve baan te worden gestuwd. Een andere manier om satellieten in de ruimte te brengen, is ze aan boord van de Space Shuttle mee te nemen en in de ruimte uit te zetten, zoals bijvoorbeeld met de Hubble ruimtetelescoop is gebeurd. Een raket kan ook vanaf een vliegtuig gelanceerd worden, dat de raket tot op een grote hoogte (ongeveer 12 kilometer) brengt en daar lanceert. Dit heeft als voordeel dat de raket zelf kleiner, en dus goedkoper, kan zijn, omdat ze slechts een deel van de zwaartekracht van de aarde moet overwinnen. De commerciële ruimtevaartfirma Orbital voert dergelijke lanceringen uit met de Pegasusraket die vanaf een Lockheed L-1011 TriStar wordt gelanceerd.

Plaatsing van satellieten

Een satelliet kan in een geostationaire of niet geostationaire baan om de aarde worden gebracht. Een geostationair geplaatste satelliet hangt op een hoogte van ongeveer 36.000 km op een vast punt boven de evenaar. Op die hoogte is de omlooptijd van de satelliet immers exact gelijk aan die van de aarde (24 uren). Het idee van geostationaire kunstmanen werd oorspronkelijk door de sciencefictionschrijver Arthur C. Clarke geopperd. Geostationaire satellieten zijn bij uitstek geschikt voor observatie en telefoon- en andere communicatieverbindingen. Nadeel is dat door de grote afstand die de radiosignalen moeten afleggen (twee maal 36.000 km) een grote vertraging (1 tot 2 seconden) interactieve gegevensuitwisseling of gesprekken moeizaam verlopen. Voordeel is dat antennes op aarde naar een vast punt gericht kunnen blijven. Een niet-geostationair geplaatste satelliet beweegt met een bepaalde snelheid over het aardoppervlak. Dit komt doordat de hoeksnelheid van de kunstmaan groter (op lage hoogte) of kleiner (op grote hoogte) is dan de hoeksnelheid van de aardrotatie. Voor elke cirkelbeweging van een kunstmaan dient de middelpuntzoekende kracht gelijk te zijn aan de zwaartekracht. Aangezien de radius van de cirkelbeweging toeneemt naarmate de satellietbaan hoger is, en er een vast verband bestaat tussen hoeksnelheid en baansnelheid (van een factor r), neemt bij hogere banen de baansnelheid toe, maar de hoeksnelheid juist af. In alle gevallen houdt de Zwaartekracht de satelliet precies in zijn baan. Satellietbanen kunnen cirkelvormig of elliptisch zijn, met de aarde in een brandpunt van de ellips. In een cirkelvormige baan blijft de satelliet altijd even hoog boven het aardoppervlak; een ellipsvormige baan wordt gekenmerkt door de laagste hoogte (het perigeum) en de grootste hoogte (het apogeum). De omlooptijd van de satelliet is de tijd nodig om één volledige baan uit te voeren; hierbij geldt dat hoe hoger de satelliet vliegt, hoe langer de omlooptijd is. Daarnaast wordt een satellietbaan gekenmerkt door de inclinatie, d.i. de hoek ervan met de evenaar. Een polaire baan staat loodrecht op de evenaar (inclinatie 90°) en loopt dus over de twee polen; dit heeft als voordeel, dat de satelliet het volledige aardoppervlak kan overvliegen en observeren. Dit is onder meer het geval voor de commerciële satelliet IKONOS die gedetailleerde beelden van elk deel van de aarde kan maken. Geostationaire satellieten hebben een inclinatie van 0° (ze blijven boven de evenaar).

Gerelateerde onderwerpen

- Chandra X-Ray Observatory
- Envisat
- Explorer 1
- Hubble ruimtetelescoop
- Meteosat

Externe links

- [http://www.satbox.nl/ satellietforum]
- [http://science.nasa.gov/realtime/jtrack/3d/JTrack3D.html Java-applet voor realtime weergave van groot aantal satellieten]
- [http://geo-vlaanderen.gisvlaanderen.be/geo-vlaanderen/IKONOS/ satellietfoto's van Vlaanderen]
- [http://maps.google.com/ satellietfoto's van de USA] Categorie:Ruimtevaart ja:人工衛星 ko:인공 위성

Atmosferische druk

De luchtdruk is de druk die het gewicht van de lucht in de atmosfeer op een oppervlak uitoefent. In de weerberichten wordt de luchtdruk opgegeven in hectopascal (hPa), wat gelijk is aan millibar, de oude eenheid voor de luchtdruk. De luchtdruk wordt gemeten met een barometer. De meeste barometers bevatten een luchtledig doosje dat afhankelijk van de drukverandering meer of minder ingedrukt wordt. Die verplaatsing wordt overgebracht op een wijzerplaat, waarop de luchtdruk kan worden afgelezen. Op veel huisbarometers is nog een schaalverdeling in millimeters kwik te vinden. Deze schaal is eenvoudig om te rekenen in Hectopascal door die getallen met 1,333 te vermenigvuldigen. De gemiddelde atmosferische druk is 76cm Hg = 1013 hPa = 1 atmosfeer De enorme kracht van de luchtdruk werd al in 1657 gedemonstreerd met de klassieke proef met een Maagdenburger bol.

Luchtdruk en weer

De meeste barometers hebben aanduidingen als "mooi", "bestendig", "veranderlijk", "regen" en "storm". Het weer kan echter heel anders zijn dan de barometer aanwijst. Die vermeldingen dateren uit vorige eeuwen, toen er nog weinig bekend was over het verband tussen het weer en de luchtdruk. Een hoge druk van 1030 of 1040 hectoPascal (hPa) betekent niet altijd zonnig weer. Het kan dan ook mistig zijn of regenen. Meestal blijft de neerslag bij een hoge luchtdruk beperkt tot hooguit enkele millimeters, maar er zijn situaties voorgekomen dat er bij een luchtdruk van 1030 hPa uit een lokale bui 10 tot 15 millimeter viel. Omgekeerd kan het in een lagedrukgebied zonnig, droog en rustig weer zijn. Het hangt er vooral vanaf waar het centrum van het drukgebied ten opzichte van het land ligt. Afhankelijk daarvan kunnen we in vochtige lucht met bewolking of mist terechtkomen of juist te maken krijgen met droge lucht en zonnig weer. De kracht van de wind in een bepaald gebied wordt bepaald door de verschillen in luchtdruk. Als die verschillen over een grote afstand klein zijn zal het weinig waaien en dan maakt het niet uit of de luchtdruk in dat gebied hoog of laag is. Toch is de kans op neerslag bij een lage luchtdruk in het algemeen groter is dan bij hoge druk. Uit vergelijkingen van dagelijkse aflezingen van de barometer en het weer blijkt de kans op neerslag bij een lage luchtdruk van 990 hPa 80% te zijn. Dat betekent dat er in acht van de tien gevallen regen of sneeuw valt. Bij een stand van 1000 hPa is de neerslagkans 70%, bij 1010 hPa 40%, bij 1020 hPa 20% en bij een hoge druk van 1030 hPa slechts 10%. Snelle veranderingen van druk gaan meestal vergezeld van veel wind of zijn de voorbode van een storm. Als de stand van de barometer snel oploopt of daalt betekent dat meestal dat het weer gaat veranderen. Uit onderzoek naar het verband tussen de barometerstand en het weer blijkt dat in 80% van de gevallen een stijgende luchtdruk tot een weersverbetering leidt en een dalende luchtdruk tot slechter weer.

Hoge en lage luchtdruk

Op 26 januari 1932 werd in De Bilt een luchtdruk gemeten van 1050,0 hPa, de hoogste druk ooit door het KNMI gemeten. De luchtdruk was toen enkele dagen achtereen extreem hoog: gemiddeld over 48 uur werd in De Bilt 1048 hPa berekend. Op 23 januari 1907 steeg de luchtdruk in De Bilt tot 1047,9 hPa en op 23 december 1962 werd 1047,8 hPa gemeten. De hoogste luchtdrukwaarden worden gewoonlijk in de wintermaanden gemeten. In de zomerperiode wijzen de barometers zelden boven 1035 hPa en zijn ook de dagelijkse luchtdrukvariaties veel kleiner dan in andere jaargetijden. In het najaar, vooral vanaf half oktober kan de luchtdruk van dag tot dag snel veranderen en worden in de regel de laagste waarden gemeten. Zo is de luchtdruk in juli in De Bilt nooit hoger gekomen dan 1033 hPa en voor augustus ligt het eeuwrecord bij 1034 hPa. De laagste luchtdruk die ooit in De Bilt is gemeten bedraagt 956,4 hPa op 26 februari 1989. In Vlissingen werd die dag een luchtdruk gemeten van 954,4 hPa, maar het eeuwrecord voor Nederland bedraagt 954,2 hPa, gemeten op 27 november 1983 in Eelde. Het eeuwrecord van de luchtdruk op de Britse eilanden bedraagt 936 hPa gemeten in de nacht van 19 op 20 december 1982 in het noordwesten van Schotland. Op 26 januari 1884 daalde de luchtdruk in Schotland zelfs nog dieper, tot 925,6 hPa. Op het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan zijn nog aanzienlijk lagere luchtdrukwaarden gemeten. Op 15 december 1986 daalde de luchtdruk in het zeegebied ten zuidwesten van IJsland tot 920,2 hPa, de laagste druk ooit in dat gebied gemeten. Uit metingen in de buurt van de depressie kon het KNMI afleiden dat de luchtdruk in het centrum van het lagedrukgebied ongeveer 915 hPa moet zijn geweest. Op 11 januari 1993 daalde de luchtdruk bij IJsland opnieuw tot extreem lage waarden van naar schatting ongeveer 916 hPa. In het jaar 2005 tijdens een zeer actief orkaanseizoen op de Atlantische oceaan, bereikte de orkaan Wilma een recordlaagte van 882 hPa in de kern. Wilma werd één van de actiefste orkanen van dat seizoen. Vele media gebruikte toen als titel "Wilma ga naar Fred toe" verwijzend naar de tekenfilmserie The Flinstones. Categorie:Meteorologie ja:気圧 ko:대기압

Geluidstrilling

Geluidstrillingen zijn de trillingen van de atomen of moleculen van het medium waar het geluid zich in voortplant. Deze trillingen treden op in dezelfde richting als die waarin het geluid zich voortplant. Geluid plant zich dus voort als een longitudinale golf, dit in tegenstelling tot licht of watergolven, die zich manifesteren als een transversale golf. De geluidstrillingen die in de lucht optreden veroorzaken een trilling in het trommelvlies, die via het middenoor in het slakkenhuis terecht komen, waarna het gehoord wordt als geluid. De gekwantiseerde longitudinale trillingen die in vaste stoffen optreden bij zeer hoge frequenties worden fononen genoemd. categorie:Akoestiek

Star Wars

Star Wars is een verzamelnaam voor zes sciencefictionfilms door George Lucas.
- Star Wars: Episode I - The Phantom Menace (1999)
- Star Wars: Episode II - Attack of the Clones (2002)
- Star Wars: Episode III - Revenge of the Sith (2005)
- Star Wars: Episode IV - A New Hope (1977)
- Star Wars: Episode V - The Empire Strikes Back (1980)
- Star Wars: Episode VI - Return of the Jedi (1983) Centraal thema in Star Wars is de eeuwige en universele strijd tussen goed en kwaad. Het wordt weergegeven door de zoektocht naar evenwicht tussen hen die de Force (de allesleidende symbiose tussen energie en alle levende wezens) op een positieve wijze gebruiken, aangeduid met de naam Jedi, en hen die het op een negatieve wijze aanpakken, aangeduid met de naam Sith. Sith] Het geslacht Skywalker speelt de hoofdrol in de films. De Skywalkers zijn voorbestemd om het evenwicht te herstellen tussen goed en kwaad. Uiteindelijk zal dit gebeuren door Anakin Skywalker, vader van Luke Skywalker en Leia Organa. De eerste film die uitkwam was deel IV, naar verluidt omdat de producent vond dat dit deel het beste script had. De delen I, II en III werden pas vanaf 2000 gerealiseerd, omdat pas toen de technieken voorhanden waren die nodig waren om de uitgestrektheid van de "galaxy, far, far away" (een sterrenstelsel, ver, ver weg) weer te geven, alsook de grandeur van de Republiek te tonen. De oorspronkelijke reeks (delen IV, V en VI) begint op het moment dat het universum van Star Wars desolaat en ontgoocheld achterblijft na de Kloonoorlogen. Gedeeltelijk zijn de Star Wars-films opgenomen bij de Tunesische plaats Matmata, die een karakteristiek landschap heeft en de uitgestrekte woestijn van Tatooine moet voorstellen.

Lijst van Star Wars figuren

Hoofdartikel: Lijst van karakters in Star Wars

Goede personages

Lijst van karakters in Star Wars
- Anakin Skywalker
- Biggs Darklighter
- C-3PO
- Chewbacca
- Dutch
- Han Solo
- Jek Porkins
- Lando Calrissian
- Leia Organa
- Luke Skywalker
- Obi-Wan Kenobi (ook wel Ben Kenobi)
- Owen Lars
- Padmé Naberrie oftewel Koningin Amidala van Naboo en Senator Amidala
- Qui-Gon Jinn
- R2-D2
- Wedge Antilles
- Yoda
- Bail Organa
- Dash Rendar

Slechte personages

Dash Rendar
- Admiraal Motti
- Boba Fett
- Admiraal Piett
- Graaf Dooku (als Darth Tyranus)
- Darth Maul
- Darth Vader
- Generaal Grievous
- Jango Fett
- Palpatine (als Emperor/Darth Sidious)
- Grootmoff Tarkin
- Jabba de Hutt
- Stormtrooper

Verder dan films

Over Star Wars zijn er uiteraard ook boeken, televisieseries en computerspellen gemaakt, die het Star Wars-universum nog verder uitgebreid hebben. Er wordt dieper ingegaan op het verleden, de toekomst en soms een bepaalde film. Zie verder het artikel Lijst van Star Wars-boeken en -spellen.

Fanclubs

Een Belgische Star Wars-fanclub is TeeKay-421.

Discografie

|- align=center |align=left|Episode 3 - Revenge of the Sith (soundtrack)||||7-5-2005||22||6|||| |{

Licht

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. Dit gaf in die tijd een felle polemiek, waarvan nu gezegd wordt dat beiden gelijk hadden. Licht kan zowel opgevat worden als golfverschijnsel als ook als een stroom fotonen (lichtquanten). De drie variabelen die licht beschrijven, zijn de lichtsterkte ofwel amplitude, de kleur (ofwel frequentie) en de polarisatie (ofwel de trillingshoek). Het zichtbare spectrum van licht heeft een golflengte tussen 380 nm en 780 nm. De verschillende golflengten worden door het oog gezien als verschillende kleuren: rood voor de langste golflengte en violet voor de kortste. De grootste gevoeligheid van het menselijk oog ligt bij ca. 550 nm (geelgroen) bij daglicht en bij 500 nm (blauwgroen) bij nacht. De minimum lichtsterkte voor kleurwaarneming bedraagt ca. 0,0003 candela/cm². De luminantiewaarde van de zon is ca. 200.000 candela/cm² en van de (volle) maan ca. 0,25 cd/cm². Sommige dieren kunnen licht(straling) zien dat de mens niet met het oog kan waarnemen. Licht plant zich voort door een vacuüm met een snelheid van 299.792.458 meter per seconde ( = ca. 300.000 km/s). Deze snelheid wordt de lichtsnelheid genoemd en in de natuurkunde vaak aangeduid met de letter c. Als licht door een transparant medium als lucht, water, of glas gaat, wordt de voortplanting vertraagd met een factor die brekingsindex wordt genoemd. De studie van licht en de interactie met materie heet optica. Van oudsher is het de zon die voor licht zorgt. Toch kan men zelf licht opwekken. Dit kan met behulp van vuur en met lampen. Een bron van bijzonder, namelijk coherent, licht is de laser. In de telecommunicatie wordt de glasvezel ingezet om snel grote hoeveelheden gedigitaliseerde informatie te versturen door middel van het verzenden van lichtsignalen opgewekt door een laser. Een van de oudste vormen van telecommunicatie door middel van lichtsignalen maakte gebruik van de semafoor. Categorie:Straling Categorie:optica Categorie:Licht ja:光 ko:빛 ms:Cahaya simple:Light th:แสง

Radio

right Radio is draadloze telefonie en telegrafie, maar de betekenis is ruimer dan dat alleen. Het woord radio wordt eveneens gebruikt als afkorting voor radio-omroep, radio-ontvanger en zend- en ontvangapparatuur. Technisch gezien is radio een techniek om met radiogolven draadloos boodschappen over te brengen van zender naar ontvanger.

Werking van de radio

Een belangrijk onderdeel van een radiozender is de oscillator. Deze genereert het radiofrequente signaal dat als draaggolf dienst doet en na modulatie door een antenne uitgestraald kan worden. Om geluid over te zenden wordt het geluid door middel van een microfoon eerst omgezet in een elektrisch signaal, waarmee het opgewekte oscillatorsignaal gemoduleerd (veranderd) wordt. De meest voorkomende vormen van modulatie zijn amplitudemodulatie (AM) en frequentiemodulatie (FM). Aan de ontvangstzijde wordt het uitgezonden signaal door de ontvangstantenne opgevangen en doorgegeven aan de ontvanger. Eerst waren dit kristalontvangers die het geluid met behulp van een hoofdtelefoon hoorbaar maakten. Na de uitvinding van de elektronenbuis (kortweg "buis" en in de volksmond "lamp" genoemd) werden de ontvangers beter van kwaliteit en werd het geluid door een luidspreker weergegeven.

Technische geschiedenis

In 1895 lukt het Guglielmo Marconi (1874-1937) als eerste een radioverbinding van enkele kilometers te maken met een zelfgemaakte zender en ontvanger. Ongeveer tegelijkertijd doet Alexander Stepanovitch Popov hetzelfde. Beiden bouwden voort op het werk van Heinrich Hertz, die in 1887 ontdekte hoe elektromagnetische radiogolven konden worden ontwikkeld en ontvangen. Er kan echter niet gesteld worden dat een van bovengenoemden de uitvinder van de radio is, hiervoor heb je zowel een zender als ontvanger nodig, en deze bestaan uit verschillende onderdelen die ieder een eigen ontwikkeling hebben doorgemaakt. De antenne, een belangrijk onderdeel, is echter wel een uitvinding van Marconi. In enkele jaren tijd worden onder leiding van Marconi steeds grotere afstanden overbrugd:
- 1899 Eerste radioverbinding over het Kanaal tussen Engeland en Frankrijk.
- 1901 Eerste transatlantische radioverbinding tussen Groot-Brittannië en Newfoundland. In het begin werd radio alleen gebruikt als middel om morsecodesignalen uit te zenden. Door de uitvinding van de elektronenbuis in 1906 werd het mogelijk werkelijke geluiden uit te zenden. Berichten konden nu rechtstreeks ingesproken worden en hoefden niet meer in morsecode vertaald te worden. Na de uitvinding van de transistor in 1947 werd het mogelijk veel kleinere ontvangers te bouwen, die tevens minder energie nodig hebben om te kunnen werken.

AM en FM

Armstrong ontdekte een andere manier om een radiozender te moduleren: door niet de amplitude, maar de frequentie van de draaggolf van het radiosignaal te variëren, ontstaat een modulatievorm die veel minder gevoelig is voor storingen. Frequentiemodulatie of FM wordt tegenwoordig toegepast om Hi-Fi-geluid te kunnen ontvangen.

Van analoog naar digitaal

Tegenwoordig is de veelbelovende digitale radio aan een opmars begonnen. Via internet is het mogelijk naar internetradio te luisteren. Daarbij wordt geen gebruik gemaakt van radiogolven, maar van de internetverbindingen tussen de computers die digitale gegevens naar elkaar sturen. Die internetverbindingen kunnen draadloos zijn, en dus wel weer gebruikmaken van radiogolven.

Het elektromagnetisch spectrum

internetradio Hiernaast is een grafische voorstelling van het elektromagnetisch spectrum. Radiogolven worden vooralsnog toegepast in de band vanaf VLF (Very Low frequency) tot aan EHF (radiospectrum) (Extreme High Frequency). Standaardradioverkeer zit voor het overgrote deel in de band 30 kHz (wereldomroepen) t/m 300 GHz (satellietverbindingen). De overige afkortingen zijn, van boven naar beneden: Gamma, High X-ray (Röntgenstraling), Super X-ray, Extreme Ultra Violet (ultraviolet), Normal Violet, Normal Infra-red (infrarood), Medium Infra-red, Far Infra-red, Extreme High Frequency, Super High Frequency, Ultra High Frequency, Very High Frequency, High Frequency (korte golf), Medium Frequency (middengolf), Low Frequency (lange golf), Very Low Frequency, VF en Extreme Low Frequency. Zie: "Radiogolf" voor een meer uitgebreide beschrijving

Gebruiksontwikkeling

De eerste radioverbindingen waren bedoeld voor draadloze telegrafie tussen kuststations (in Nederland Scheveningen Radio) en schepen op zee. Hiervoor werd het morse-alfabet gebruikt. Later werd voor korte verbindingen met vissersschepen telefonie in gebruik genomen. In 1919 kwam de eerste omroepzender ter wereld in de lucht in Den Haag. Het was de zender met de roepletters PCGG van Hanso Schotanus à Steringa Idzerda. Door de ontwikkeling van de luchtvaart kwam rond de Eerste Wereldoorlog het radioverkeer tussen vliegtuigen en grondstations in gebruik. In 1933 werd de eerste Europese auto aangeboden voorzien van een autoradio als optie. Rond 1935 werden in Engeland de eerste proefuitzendingen met beeld gehouden, de geboorte van de televisie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden voor militaire doeleinden steeds meer toepassingen met radiosignalen ontwikkeld en in gebruik genomen, zoals radar, bakenzenders en tijdzenders. Zie ook:
- Radio-omroep
- Vrije radio
- Radio-amateur, zenden en ontvangen als technische vrijetijdsbesteding

Externe links

- [http://portal.omroep.nl/nossites?nav=kvmeEsHjCqBrEdCuC Geschiedenis van de Nederlandse publieke omroep]
- [http://www.radioinfo.be/v2/?p=geschiedenis De radio-evolutie in Vlaanderen] Categorie:Radio Categorie:Radiotechniek Categorie:Geluidsapparatuur ja:ラジオ simple:Radio

Warmtegeleiding

De thermische geleidbaarheid, k, is een materiaalconstante die aangeeft hoe goed het materiaal warmte geleidt, het wordt dan ook gebruikt bij de Wet van Fourier (warmteoverdracht door conductie). Uit empirisch onderzoek blijkt dat k functie is van de temperatuur (en van het materiaal, uiteraard). Warmtegeleiding wordt in het SI-stelsel uitgedrukt in (W/m K) of in oudere eenheden als (cal/sec)/(cm2 C/cm). Thermische isolatoren hebben een lage waarde van k, geleiders een hoge. Dit gaat ten dele gelijk op met de elektrische geleidbaarheid. Metalen hebben bijvoorbeeld zowel thermisch als elektrisch een hoge geleidbaarheid. Dit komt omdat zij inwendig een elektronengas bezitten dat zowel warmte als lading transporteren kan. Er is echter een ander mechanisme dat een rol speelt, namelijk de collectieve trillingswijzen van het materiaal, de fononen. Vooral in een materiaal met sterke atoombindingen in alle richtingen en lichte atomen, zoals diamant leidt dit tot goede warmtegeleiding. In een dergelijk materiaal zijn de trillingwijzen volledig over het hele kristal uitgespreid (gedelocaliseerd). Omgekeer is in materialen zoals aërogels de warmtegeleiding bar slecht. Deze stoffen hebben een fractale structuur. Hun trillingswijzen zijn daarom geen fononen maar fractonen. Dit soort trillingswijzen zijn van plaatselijke aard. De thermische energie kan daarom niet zo gemakkelijk naar de buuratomen doorgegeven worden. Enkele cijfers: Vast:
- diamant: 1000 - 2600 W/mK
- zilver en koper : 385 W/mK
- goud: 320 W/mK
- aluminium: 229 W/mK (205?)
- platina: 70 W/mK
- staal: 42,9 W/mK
- lood: 34,7 W/mK
- kwik: 8,3 W/mK
- kwarts: 8 W/mK
- ijs: 1,6 W/mK
- glas: 0,8 W/mK
- hout: 0,04 à 0,12 W/mK
- asbest: 0,09 W/mK
- aërogel: ca 0.017 W/mK Vloeistof:
- water: 0,558 W/mK Gas:
- lucht (300K, 100kPa): 0,026 W/mK Stoffen die een zeer slechte warmtegeleiding hebben heten (warmte)isolatoren. Stilstaande lucht is een erg goede isolator, vandaar dat het vaak als isolatie gebruikt wordt (in spauwmuur, in gaatjes van een wollen trui, in glaswol, enz). Kan lucht echter bewegen, dan zal de warmte veel sneller doorgegeven worden door convectie. Schuimen zijn dan ook goeie isolatoren, mits zij een gesloten celstructuur hebben. Zij bevatten dan een stationair gas. De mate van isolatie hangt af van het soort gas.

Temperatuursafhankelijkheid

De thermische geleidbaarheid is een functie van de temperatuur; vaak wordt dat verband lineair benaderd (onder de Debye temperatuur geldt echter een andere afhankelijkheid): :

k= k_0 (1+ a T)\,

:
- k₀ de geleidbaarheid bij nul graden celsius; :
- a een constante afhankelijk van het materiaal; :
- T de temperatuur (in graden celsius). a is positief voor isolatoren, en negatief voor geleiders; dus bij stijgende temperatuur verlies een isolator van zijn isolerende kracht, en een geleider van zijn geleidende kracht.

Analogie met elektriciteit

We definiëren de thermische weerstand door conductie van een plaat materiaal als

R=\frac

, met L de dikte van de plaat, k de thermische conductie van die plaat, en A het oppervlak ervan. Er gelden dan sterke analogiën met elektrische stroom, zie thermische weerstand.

Externe links

- [http://www.hukseflux.com/thermal%20conductivity/thermal.htm uitgebreidere lijst met waarden]
- [http://web.mit.edu/3.091/www/pt/pert14.html waarden per element, in tabel van Mendelejev]
- [http://www.ece.neu.edu/groups/mfl k is functie van T] Categorie:Thermodynamica Categorie:Natuurkunde ja:熱伝導率

Bacterie

Levensvormen worden traditioneel ingedeeld in twee groepen, de prokaryoten (deze groep omvat de eubacteriën, cyanobacteriën (blauwalgen of blauwwieren) en archebacteriën) en de eukaryoten. Traditioneel wordt de term bacterie gebruikt voor eubacteria maar soms worden ook de archebacteria ermee aangeduid. Een bacterie is een relatief eenvoudig eencellig organisme zonder celkern, een prokaryoot. Het DNA van bacteriën bestaat meestal uit een enkel ringvormig chromosoom, vaak vergezeld van één of meerdere plasmiden die aanvullende genetische informatie bevatten. Bacteriën kunnen onderling plasmiden uitwisselen. Bacteriën zijn overal. Veruit de meeste bacteriën die overal om ons heen leven zijn niet schadelijk. Veel bacteriën doen bijzonder nuttig werk, bijvoorbeeld in onze darmen. Ook worden ze ingezet in de industrie om bijvoorbeeld bepaalde soorten afval af te breken of om medicijnen te maken.

Morfologie

medicijn De grootte van een bacteriecel varieert van 0,0001 tot 0,02 mm, het meest voorkomende gemiddelde is 0,001 mm. Bacteriën zijn daarom de kleinste organismen die nog met een lichtmicroscoop waarneembaar zijn. De vorm van de bacteriën wordt gebruikt voor de systematische indeling, zonder dat daardoor tegelijk ook relaties in verwantschap worden aangegeven. Op basis van vorm en ligging kan men al veel bacteriën van elkaar onderscheiden. Zo onderscheidt men coccen, die bolvormig zijn, staven, die een grote variatie in lengte, doorsnede en vorm kunnen hebben en spiraalvormige micro-organismen, die een kurkentrekker structuur of komma-vorm hebben. De manier waarop de cellen t.o.v. elkaar liggen kan ook verschillen, doordat na de deling de cellen vaak op karakteristieke wijze bij elkaar blijven liggen. Zo kunnen coccen los liggen, maar ook in ketens (bv. Streptococcen) of in groepjes (druiventros vorm bij Staphylococcen). 1. Eubacteriën zijn eencelligen, onvertakte bacteriën, die de grootste groep vormen en onderverdeeld zijn in:
- coccen (bolvormige bacteriën), rond van vorm, bijvoorbeeld Streptococcus, Sarcina.
- bacillen: (staafvormig), bijvoorbeeld nitraatbacterie, pestbacterie.
- vibrionen (kommabacillen), gebogen staafjes in de vorm van een deel van een spiraal, bijvoorbeeld Vibrio cholera.
- spirillen (spiraalbacteriën), spiraalvormige gewonden staafjes. 2. Draadbacteriën: verbonden tot draadvormige celgroepen, waarin de afzonderlijke bacteriën door een schede worden samengehouden., bijvoorbeeld ijzerbacteriën. 3. Straalzwammen, (Actinomyceten) vormen uit staafvormige onbeweeglijke cellen meestal straalvormige vertakkingen van zeer dunne lange draden. 4. L-vorm: deze bacteriën zijn niet (meer) in staat een deel van de celwand in voldoende mate te synthetiseren en missen hierdoor gedeeltelijk of compleet de celwand., bijvoorbeeld Borrelia Burgdorferi.

Kleurmethoden

Ook kan onderscheid gemaakt worden aan de hand van bepaalde kleurmethoden zoals de Gram-kleuring. Hierbij worden bacterie-soorten onderscheiden die wel (Gram-positief) of niet (Gram-negatief) reageren op de kleurmethode. Een andere kleurmethode is bv. de Ziehl-Neelsen kleuring

Structuur

Afbeelding:Bouw der bacterie.png Het cytoplasma wordt omgeven door een cytoplasmamembraan. Hier omheen zit een celwand. Veel bacteriën kunnen om de celwand nog een kapsel of een slijmlaag of celenvelop hebben. Bacteriën kunnen verder uitsteeksels hebben aan de buitenkant in de vorm van flagellen en / of pilli (fimbriën).

Fysiologie

Afbeelding:Bouw der bacterie.png Bacteriën kunnen verschillende eisen stellen aan de omgeving om er te kunnen groeien. Voldoet de omgeving hier niet aan dan zullen bepaalde bacteriën zich niet vestigen of niet groeien. Omgekeerd kunnen gunstige omgevingsfactoren de groei en vermenigvuldiging weer stimuleren. ;Temperatuur: Naar gevoeligheid voor temperatuur zijn er drie groepen bacteriën te onderscheiden: ;
- psychrofiele bacteriën met een temperatuurrange van 5° tot 30° Celsius. Deze bacteriën geven problemen bij opslag van voedsel in de koelkast omdat ze bij relatief lage temperaturen nog groeien. ;
- mesofiele bacteriën groeien optimaal tussen 15° en 50° Celsius. De meeste bacteriën behoren tot deze groep en zo ook de meeste voor de mens pathogene bacteriën die een optimum temperatuur van 35° tot 40° Celsius hebben. ;
- thermofiele bacteriën waarvan de optimum temperatuur tussen de 50 en 60° Celsius ligt. In hete bronnen worden bacteriën gevonden die kunnen groeien bij temperaturen tot 90°C. ;pH: Voor wat betreft de gevoeligheid voor de zuurgraad van de omgeving kunnen bacteriën ingedeeld worden als :
- acidogeen is een micro-organisme dat uit voedselbronnen zuur kan vormen, wat de pH dan doet dalen. ;
- acidofiel is een micro-organisme dat nog goed kan groeien bij een laag pH. ::De meeste bacteriën groeien bij een neutrale pH van 7 en kunnen over het algemeen een pH range van 5 tot 8 tolereren. ;Osmotische druk: De Osmotische druk wordt bepaald door de zoutconcentratie in de omgeving waarbij de meeste bacteriën bij zeer uiteenlopende zoutconcentraties groeien. ;Zuurstofspanning: Naar hun gevoeligheid voor Zuurstofspanning worden bacteriën in vier groepen onderverdeeld: ;
- aeroob, ;
- facultatief anaëroob ;
- micro-aerofiel ;
- anaëroob

Ziekteverwekkers

Vele soorten bacteriën zijn normaal in of op het menselijk lichaam aanwezig; sommige zijn nooit problematisch, sommige zijn zelfs nuttig, andere kunnen bij ernstige verzwakking of onder speciale omstandigheden wel eens tot ziekteverschijnselen aanleiding geven, weer andere doen dat geregeld. Daarnaast zijn er vele bacteriën die normaal niet in of op de mens voorkomen en bij contact vaak of altijd tot ziekteverschijnselen leiden. Tegen ziekten die door bacteriën worden veroorzaakt kunnen meestal antibiotica worden gebruikt. Voorbeelden van deze bacteriën of ziekten zijn:
- blauwalg
- botulisme
- Legionella

Plantenziekten

Bacteriën kunnen ook plantenziekten veroorzaken. Bestrijding is eigenlijk niet mogelijk omdat antibiotica niet voorhanden zijn. De ziekten zijn vrij besmettelijk. Hygiënisch werken is de manier om verspreiding te voorkomen. Voorbeelden zijn:
- bacterievuur
- watermerkziekte
- vetvlekkenziekte (boon)
- bacteriekanker (Pseudomonas syringae) van pruim, perzik en kers
- geelziek (hyacint) Andere bacteriën leven in symbiose met planten, zoals de Rhizobium bacterie die stikstofbindende wortelknolletjes vormt op vlinderbloemigen.

Overzicht indelingen van de levende wezens

Externe links

- http://mediatheek.bibliotheek.nl/content/default.asp?ContextID=6763
- [http://www.fatresistancediet.com/leo-galland-md/articles/using-friendly-flora.htm Allimentation] categorie:bacterie categorie:Microbiologie categorie:microscopie ja:真正細菌 ko:세균 th:แบคทีเรีย

Planten

De planten (Plantae) zijn een rijk in het domein der eukaryoten (Eukaryota). De wetenschappelijke discipline plantkunde houdt zich bezig met de studie van het plantenrijk. Planten treden vaak in karakteristieke groepen, de zogenaamde plantengemeenschappen op. De opbouw van een typische plant is meestal bovengronds een of meer stengels met bladeren (en met tot bloemen omgevormde bladeren) en ondergronds wortels. Hierop bestaan echter vele variaties. Zo leeft darmwier bijvoorbeeld totaal anders. Historisch gezien is de definitie van de planten aan verandering onderhevig geweest. Zo worden vandaag de dag de fotosynthese bedrijvende prokayoten zoals bijvoorbeeld de blauwalgen (cyanobacteriën) niet meer tot de planten gerekend. Dit geldt ook voor een hele reeks protistensoorten, bijvoorbeeld de roodalgen of de bruinalgen. Ook de schimmels werden oorspronkelijk tot de planten gerekend, alhoewel recentere onderzoeksresultaten hebben aangetoond dat ze meer aan de dieren verwant zijn. De schimmels worden nu in een eigen rijk ingedeeld: Fungi. Vandaag volgt men in de biologie bijna uitsluitend het fylogenetisch systeem dat de planten aan de hand van hun afstamming systematisch indeelt. Daarnaast gelden alleen de groenalgen (Chlorophyta) naast de landplanten (Embryophyta) als echte planten. Al deze organismen bevatten bladgroen a (chlorofyl a) en bladgroen b en slaan fotosynthetisch geproduceerde suikers in de vorm van zetmeel op in de bladgroenkorrels. De celwanden van deze organismen bestaan uit cellulose.

Taxonomie

In de taxonomie worden verschillende indelingen gebruikt, die regelmatig ook nog worden aangepast. Hier wordt een poging gedaan om het een en ander te verduidelijken. Inmiddels zijn er door de invloed van chloroplast-DNA-analyse ook weer nieuwere indelingen in de wereld in gebruik (zie hiervoor bijvoorbeeld de Engelstalige Wikipedia pagina dicotyledon). Cronquist publiceerde in 1981 een in brede kring erkende indeling, het Cronquist-systeem. In de negentiger jaren is door de Angiosperm Phylogeny Group een geheel nieuwe indeling gepubliceerd (zie ook het boek van W.S. Judd en anderen), gebaseerd op chloroplast-DNA. De nieuwste indeling is APG II (2003): dit wordt in de Nederlandstalige Wikipedia gebruikt.

Een lijst van verschillende taxonomische indelingen

- De indeling genoemd in de Heukels’ Flora 1996 gaat uit van Cronquist en gebruikt de naam Magnoliopsida voor Angiospermae of Anthophyta, terwijl de onderklassen vervangen zijn door superorden.
- Flora van België, het Groothertogdom Luxemburg, Noord-Frankrijk en de aangrenzende gebieden gaat uit van de bloemplanten (Anthophyta), en plaatst deze in de zaadplanten (Spermatophyta).
- APG II 2003 of APG II. De nieuwste indeling, die in 2003 gepubliceerd is en grotendeels gebaseerd op chloroplast-DNA : "An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II." Botanical Journal of the Linnean Society, 141, 399-436. [http://www.blackwell-synergy.com/links/doi/10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x/full/ Available online]. Waarschijnlijk nu de geautoriseerde bron voor de indeling van bloemplanten vanaf het niveau van familie en hoger. De nomenclatuur van de hogere taxa kan licht tot verwarring leiden. De schade zal meevallen wanneer er beschrijvende namen gebruikt worden (zie Art 16 van de ICBN) zoals Spermatophyta (zaadplanten) en Angiospermae of Anthophyta (bedektzadigen oftewel bloemplanten), alsook Monocotyledones en Dicotyledones. Het is echter in de mode geraakt om een naam te gebruiken gebaseerd op een genusnaam, zoals Magnoliopsida, Magnoliidae. Het enige onderlinge verschil tussen deze namen is de uitgang (welke de rang aangeeft), en rang verandert met elke publicatie van wéér een systeem. Volgens Heukels zijn Magnoliopsida de bloemplanten (of bedektzadigen), volgens de flora van België zijn het echter de tweezaadlobbigen: dat is geen inhoudelijk verschil van inzicht maar alleen een (gering) verschil van opschrijven. Dergelijke namen zeggen dus alleen iets binnen een vooraf gedefinieerd (maar vluchtig) kader.

Indelingen

Compact

Een minder uitgebreide indeling is de onderstaande:
- Bryophyta (mossen)
- Tracheophyta (vaatplanten = alle planten behalve mossen)
- Filicineae (varens, sporeplanten)
- Spermatophyta (zaadplanten)
- Gymnospermae (uitwendig zaaddragende planten)
- Angiospermae of Anthophyta (inwendig zaaddragende planten oftewel bloemplanten)

Uitgebreid

Een uitgebreide indeling is:
- Afdeling: Mossen (Bryophyta)
- Onderafdeling: Levermossen (Hepaticae), bijv. Riccia (Watervorkje).
- Onderafdeling: Bladmossen (Musci), bijv. Sphagnum (Veenmos), Mnium (Sterremos).
- Afdeling: Varenachtigen (Pteridophyta)
- Onderafdeling: Wolfsklauwen (Lycopodiinae), bijv. Zwitsers mosvaren, Sigiullaria (schub- of zegelboom) †
- Onderafdeling: Paardenstaarten (Equisetinae), bijv. Calamites †, maar ook de paardenstaartenfamilie (Equisetaceae)
- Onderafdeling: Varens (Filicinae), bijv. Osmunda, Dryopteris (mannetjesvaren). Deze onderafdeling bevat o.a.:
- Aspidum-achtigen (Aspidiaceae)
- Streepvaren-achtigen (Asplenium), bijv. nestvaren
- Davallia-achtigen (Davalliaceae)
- Dubbeltjesvaren-achtigen (Sinopteridaceae), bijv. Pellaea
- Pteris-achtigen (Pteridaceae)
- Eikvaren-achtigen (Polypodiaceae), bijv. hertshoornvaren, Plebodium.
- Afdeling: Zaadplanten (Spermatophyta)
- Onderafdeling: Naaktzadigen (Gymnospermae)
- Klasse: Zaadvarens (Pteridospermae) †
- Klasse: Varenpalmen (Cycadophyta)
- Klasse: Benettiten (Bennettitae) †
- Klasse: Naaldbomen (Conifera)
- Onderafdeling: Bedektzadigen (Magnoliophyta oftewel Angiospermae)
- Klasse: Tweezaadlobbigen (Magnoliopsidae oftewel Dicotyledones)
- Onderklasse: Planten met losse bloembladeren (Choripetalae).
- Onderklasse: Planten met vergroeide bloembladeren (Sympetalae)
- Klasse: Eenzaadlobbigen (Liliopsida oftewel Monocotyledones)

Overzicht indelingen van de levende wezens

Externe links

- [http://www.itis.usda.gov/ Taxonomisch informatiesysteem]
- [http://www.kulak.ac.be/nl/KULAKAlgemeen/Natuur/ Planten in België] Plantae ja:植物 ko:식물 ms:Tumbuhan simple:Plant th:พืช zh-min-nan:Si̍t-bu̍t

Kwantummechanica

Kwantummechanica is een natuurkundige theorie die het gedrag van materie op zeer kleine afstandsschalen beschrijft.

Toelichting

In de kwantumtheorie wordt de werkelijkheid op een fundamenteel andere manier benaderd dan in de klassieke natuurkunde. In de klassieke natuurkunde wordt er van uit gegaan dat er een objectieve werkelijkheid is die wij met conclusies uit subjectieve waarnemingen zo goed mogelijk proberen te benaderen. In de kwantumtheorie (althans in de breed aangehangen Kopenhaagse interpretatie daarvan) is er geen objectieve werkelijkheid: er zijn slechts subjectieve waarnemingen en de kwantummechanica doet niets anders dan het beschrijven van die waarnemingen. Er is echter geen andere werkelijkheid "achter" die waarnemingen. Het is ook fundamenteel uitgesloten om het effect van degene die waarneemt uit te schakelen: de keuze die de waarnemer doet bij het opzetten van zijn experiment bepaalt in belangrijke mate de uitkomst daarvan. Het effect van die waarnemer is vooral op subatomaire schaal merkbaar. Op macroscopische schaal verdwijnt het kwantumeffect geleidelijk en gaat over in de klassieke natuurkunde: dat heet het correspondentieprincipe. De kwantummechanica doet slechts statistische uitspraken over een reeks van waarnemingen. Dat heeft tot gevolg dat het gedrag van een individueel deeltje slechts in termen van waarschijnlijkheid kan worden beschreven. Die waarschijnlijkheden worden beschreven m.b.v. golffuncties, waarmee je kunt uitrekenen wat de kans is op het meten van een bepaald gedrag of eigenschap zoals bv. plaats, snelheid, spin. De beschrijving van systemen door middel van een golffunctie betekent dat deeltjes zich, afhankelijk van de manier waarop ze worden waargenomen, soms als een deeltje in klassieke zin, maar soms als een golfverschijnsel gedragen. Zo kunnen bijvoorbeeld elektronenbundels, net als lichtbundels, brekingsverschijnselen en interferentie vertonen. Andersom kan licht alleen voorkomen met een energie die een veelvoud is van hf, waarbij f de frequentie van het licht is en h de constante van Planck. Bij het formuleren van de kwantummechanica in termen van golffuncties blijkt dat bepaalde fysische grootheden uitsluitend waarden kunnen aannemen uit een bepaalde verzameling, die van de situatie en de te meten grootheid afhangt. Een bekend voorbeeld is het feit dat elektronen in een atoom slechts bepaalde energieniveaus kunnen bezetten, wat aanleiding geeft tot spectraallijnen in het licht dat door het atoom wordt uitgezonden. Een ander opmerkelijk feit in de kwantummechanica is dat sommige eigenschappen van een systeem niet tegelijkertijd met willekeurige nauwkeurigheid bekend kunnen zijn. De belangrijkste voorbeelden hiervan zijn plaats en impuls, en tijd en energie. Dit feit staat bekend als het onzekerheidsprincipe van Heisenberg. In de kwantummechanica kan er onderscheid worden gemaakt tussen bosonen en fermionen. Het onderscheid zit in de spin van het deeltje, een fundamentele eigenschap die alleen van het type deeltje afhangt en de waarden

0,\frac12,1,\frac32,\ldots

kan aannemen. De deeltjes met heeltallige spin heten bosonen, de andere worden fermionen genoemd. Een belangrijk resultaat hierover is het uitsluitingsprincipe van Pauli, dat zegt dat er geen twee fermionen naast elkaar in dezelfde toestand kunnen bestaan. Voor de bosonen is dat wel mogelijk.

Geschiedenis

Een eerste aanzet tot de theorie van de kwantummechanica is gegeven door Max Planck in zijn studie gepubliceerd in 1900 Zur Theorie des Gesetzes der Energie-Verteilung im Normal-Spektrum over het probleem van de straling van een zwart lichaam. De kwantummechanica is een intuïtief moeilijk te doorgronden theorie, die in de beginperiode op veel weerstand stuitte, bijvoorbeeld bij Albert Einstein. Einstein uitte zijn scepsis in een vaak aangehaalde uitspraak over de waarschijnlijkheidsverdeling van deeltjes: "God dobbelt niet". Hij geloofde dat de onzekerheden van de kwantumtheorie niet reëel waren, maar dat er 'verborgen variabelen' waren, die we nog niet kennen, die alsnog de theorie weer deterministisch zouden maken. Ook Max Planck zelf meende dat 'zijn' kwantumtheorie later vervangen zou worden door een meer deterministische theorie zonder 'vage' statistische eigenschappen. Latere experimenten hebben die positie echter onhoudbaar gemaakt. Hoe controversieel de theorie in het begin ook was, vele experimenten hebben inmiddels aangetoond dat de kwantummechanica de werkelijkheid zeer nauwkeurig beschrijft. De kwantummechanica is zo één van de succesvolste natuurkundige theorieën ooit geworden. De theorie is echter nog geen goede beschrijving van alle natuurkundige verschijnselen. Het belangrijkste probleem is dat er nog geen kwantumtheorie van de zwaartekracht bestaat - een combinatie van de kwantummechanica met de algemene relativiteitstheorie wordt al ettelijke decennia gezocht, maar er is nog geen bevredigende oplossing. In de jaren '90 werden supersnaren als de meest veelbelovende theorie beschouwd; tegenwoordig lijkt de snaartheorie onderdeel te zijn van een algemenere M-theorie, waarover echter nog weinig bekend is. Theorieën die trachten kwantumtheorie en zwaartekracht te verenigen, staan in de natuurkunde bekend als theorie van alles (theory of everything).

Filosofische consequenties

De gevolgen die de onzekerheidsrelatie van Heisenberg met zich mee brengt, zijn niet alleen natuurkundig maar ook filosofisch enorm. Als eerste de natuurkundige gevolgen: in de kwantummechanica beschrijven we het deeltje, zoals gezegd, met een golffunctie en die functie hangt af van de omgeving waarin het elektron zich bevindt. Zowel de positie als impuls (snelheid) van het elektron worden bepaald via de golffunctie. De onzekerheidsrelatie stelt dat de onzekerheid in de bepaling van de plaats, vermenigvuldigd met de onzekerheid in bepaling van de impuls nooit kleiner kan zijn dan een bepaalde waarde. Wordt de onzekerheid van de een kleiner, dan wordt de onzekerheid van de ander per definitie groter. Dit is een enorme natuurkundige consequentie. Waar de klassieke natuurkunde, die van voor de kwantummechanica, stelde dat we alles in het universum EXACT kunnen weten als we maar genoeg metingen doen en de metingen nauwkeurig genoeg zijn, daar stelt de kwantummechanica dat we alleen de waarschijnlijkheid kunnen bepalen en dat de onzekerheid in het bepalen van die waarschijnlijkheid gekoppeld is aan andere onzekerheden. Maak je de een kleiner, dan wordt de ander groter. Niet op grond van nauwkeurigheid van apparatuur, maar fundamenteel. Er zijn verschijnselen die tot nu toe alleen verklaard kunnen worden als we onzekerheidsrelatie gebruiken en de filosofische implicatie daarvan zou zijn dat processen in de natuur gebeuren niet ondanks, maar dankzij de onzekerheidsrelatie van Heisenberg. De filosofische implicatie die de kwantummechanica met zich meebrengt is dat we moeten spreken over 'de waarschijnlijkheid van een positie van het elektron', in plaats van 'de positie van het elektron'. De Heisenberg-relatie stelt bovendien dat er een minimum onzekerheid is in de bepaling. Een filosofische interpretatie van die onzekerheid is 'willekeur' en in die interpretatie zou dus de kwantummechanica dicteren dat er een fundamentele willekeur in de natuur om ons heen is. Dit in contrast met de klassieke natuurkunde voordien, die WEL een fundamentele willekeur uitsloot. Dit stoorde ten zeerste dan ook de natuurkundigen die hun denkbeelden in de 19e eeuw hadden opgedaan zoals Einstein en Planck. De meesten van deze 'oudere' natuurkundigen hebben de kwantummechanica daarom ook nooit volledig aanvaard. Volgens een bepaalde zienswijze binnen de kwantummechanica bestaan ten gevolge van het onzekerheidsprincipe deeltjes niet eens totdat er een waarneming plaatsvindt. Schrödinger was door deze zienswijze dermate ontstemd dat hij het beroemde voorbeeld van de kat beschreef, die door dit effect tegelijkertijd zowel dood als levend was. Schrödinger hoopte met dit onmogelijke voorbeeld te laten zien dat deze filosofie belachelijk was en dat men dit denkbeeld maar snel moest laten vallen. Tot zijn verdriet is bijna het tegenovergestelde gebeurd en is Schrödingers kat een geheel eigen leven gaan leiden. Een ander curieus gevolg van het onzekerheidsprincipe is dat elk deeltje dat zich van A naar B verplaatst elk mogelijk pad tussen A en B daarvoor gebruikt. Voor iedere waarnemer is het echter duidelijk dat dit zeker op het niveau van de klassieke natuurkunde niet waar is te nemen. De theorie heeft hier echter mee geworsteld totdat Richard Feynman aantoonde dat alle paden tegen elkaar wegvallen op één na, waarvoor hij een Nobelprijs heeft gewonnen.

Axiomatische opbouw

De kwantummechanica bestaat uit een aantal axioma's, hieronder aangegeven, waarop de rest van de theorie is gebouwd. Het is genoteerd met de zogenaamde bra-ket notatie, ook wel Dirac-notatie genoemd: # De toestand van een fysisch systeem wordt gegeven door een vector

|\psi>

in een Hilbertruimte. # Meetbare grootheden corresponderen met hermitische operatoren. # De kans dat een systeem met toestandsvergelijking

|\Psi>

zich in toestand

<\Theta |

bevindt wordt gegeven door

P(\Theta| \Psi) = <\Theta|\Psi>

# Aan een deeltje dient nog de volgende grootheid, spin, toegevoegd te worden.

S = (S_x, S_y, S_z)

gedefinieerd door: ##

[S_x, S_y] = i \hbar S_z

[S_x, S_y] = i \hbar S_x

[S_x, S_y] = i \hbar S_y

# Systemen van meerdere identieke bosonen hebben een golffunctie die even is onder verwisseling van een deeltjespaar en systemen van meerdere identieke fermionen hebben een golffunctie die oneven is onder verwisseling van een deeltjespaar.

Kwantumchemie

In de kwantumchemie wordt de kwantumtheorie toegepast op chemische verschijnselen. Zie ook: Elektronenconfiguratie, Tunneleffect

Externe links

[http://remote.science.uva.nl/~leeuwen/QM.p