Noteer hier uw vragen of commentaar bij deze vraag.

Wat als een leerling de energieen uit BINAS tabel 19A gebruikt? Dan is er geen gebruik van $E=\frac{hc}{\lambda }$...

hij rekent wel met een verhouding uit wat de energieen voor UV-B zijn... er wordt dus wel gerekend...

Lijkt me niet goed, in de vraag staat vermeld dat er een berekening moet worden gebruikt in de uitleg.

Zoals het energieniveauschema in figuur 7 getekend is, zijn er ook vele overgangen mogelijk binnen een band, waarbij ∆E kleiner is dan de band-gap. Voorzover ik het begrijp (maar ik hou me aanbevolen voor een betere uitleg) zitten de elektronen meestal in de valentieband (de onderste band in fig. 7) en zijn de energieniveaus in de geleidingsband (de bovenste band in fig. 7) het grootste deel van de tijd leeg. Daardoor kunnen er wel fotonen worden opgenomen in een overgang van valentieband naar geleidingsband, maar niet in een overgang binnen de valentieband (want daar zitten alle niveaus al vol) of in een overgang binnen de geleidingsband (want daar zitten vrijwel geen elektronen).

Het eerste bolletje van vraag 18 vereist het inzicht dat elektronen alleen van een niveau in de valentieband naar een niveau in de geleidingsband kan springen. Kan dit inzicht van een leerling verlangd worden? M.i. valt dit buiten de examenstof. Er had in de tekst opgemerkt moeten worden welke overgangen mogelijk zijn.

En zonder het inzicht van het 1e bolletje worden ook bolletjes 3–5 problematisch.

Ik zou hier wel iets over willen vragen bij het examenloket, maar ik wil eerst eens nagaan of ik het idee van die band-gap zelf goed begrijp...

volgens mij is het niet perse de geleidingsband, maar je hebtr gelijk. De rechter figuur kent vele energieovergangen en de grootte ervan (hoogte bedoel ik) suggereert dat de band in de orde grootte is van de gap. Als er vrije plekken in de enrgieniveuas zijn, dus niveuas zonder elektronen dan zou een overgang hier mogelijk moeten zijn en zouden alle drie zichtbaar licht absorberen in de onderste band (of mis ik ergen een aanwijzing).... Maar ik vind dat de vraag wel richting gebruik van de gap gaan. Mijn probleem is dat de leerlingen best vreemde sprongen maken en dat het nakijken hiervan met het model erg lastig is.

Als het niet de geleidingsband is, zou ook de bovenste band toch vrijwel vol zitten?

De pijlen in de figuur zijn wel suggestief natuurlijk. Maar ik kan me voorstellen dat leerlingen hiervan in de war raken. Ik moet de vraag nog nakijken overigens.

Leerling berekent de golflengtes die behoren bij de band-gaps. Vervolgens: "Ga2O3 neemt 281 nm op, dus geschikt; TiO2 neemt 376 nm op, dat is geen UV-B, dus ongeschikt; Ag2O neemt 826 nm op, dat is infrarood, dus ongeschikt".

Deze leerling heeft het 1e bolletje dus niet begrepen. Maar zijn zijn keuzes consequent en mag ik het 4e en 5e bolletje geven?

Ik heb nog eens wat nagelezen en nagevraagd. Inderdaad gaat het hier om de valentie- en geleidingsbanden van een halfgeleider, waarbij (onder normale omstandigheden) alleen overgangen vanuit een niveau in de valentieband naar een niveau in de geleidingsband mogelijk zijn. Dit inzicht, dat bij het 1e bolletje expliciet geëist wordt, valt buiten het examenprogramma en kan niet van de leerling verwacht worden.

De pijlen in figuur 7 zijn wel suggestief, maar er had van mij wel een korte opmerking in de tekst bij gemogen.

De situatie wordt helaas nog verergerd door een wat ongelukkige woordkeuze. In de tekst boven figuur 7 is sprake van "twee groepen [...] met daartussen een sprong, de zogenaamde band-gap". Veel leerlingen vatten het nu zo op dat de band-gap de (enig mogelijke) sprong van een elektron van het ene naar het andere energieniveau voorstelt. Dit maakt verdere uitwerking van vraag 18 wel erg lastig...

Los van deze kritiek vond ik het wel een mooie en goed bedachte vraag!

@ Garmt de Vries-Uiterweerd

Ik heb er ook veel die dit doen. Ik heb ze het bolletje voor de berekeningen nog gegeven maar verder vrees ik het ergste.

@ Garmt de Vries

Valt buiten het examenprogramma. Dus duidelijke toelichting nodig. Alleen de beide pijlen in de rechter figuur zonder tekst zijn onvoldoende..Met duidelijke toelichting was het een prima vraag geweest. Ik zie dat een aantal leerlingen het kernpunt (absorptie als foton minstens de bandgap energie heeft) wel oppikken. Andere leerlingen gaan helemaal het bos in. 

Ik heb dit gemeld bij het examenloket. Zeker omdat het een 5-punter is, hakt onduidelijke vraagstelling er nogal in... Jammer van de mooie vraag.