Duidelijke samenvatting Natuurkunde H13: Zonnestelsel en Heelal; VWO boek Newton
21 views 2 purchases
Course
Natuurkunde
Level
VWO / Gymnasium
Book
Newton 6 vwo Basisboek
Dit document bevat een superduidelijke samenvatting van H13 Zonnestelsel en Heelal van het boek Newton 6VWO op de middelbare school. Dit document bevat examenstof.
Natuurkunde
H13 Zonnestelsel en heelal
13.1 Introductie
Het elektromagnetisch spectrum bestaat in volgorde van toenemende golflengte labda uit
gammastraling, röntgenstraling, ultravioletstraling, zichtbaar licht, infraroodstraling, microgolven en
radiogolven.
Voor het verband tussen golflengte labda en frequentie f van elektromagnetische straling geldt: labda x
f = c. c is de lichtsnelheid.
Elektromagnetische straling is energie die als fotonen met de lichtsnelheid wordt overgebracht. De
fotonenergie Ef hangt af van de frequentie f van de straling: Ef = h x f. H is constante van Planck.
13.2 Oppervlaktetemperatuur van sterren
De zon zendt veel elektromagnetische straling uit.
Om dit diagram te kunnen maken, is het zonlicht
dat door een optische telescoop is opgevangen
eerst door een prisma uiteengerafeld tot het
emissiespectrum van de zon. Dit is een continu
spectrum, waarin de verschillende kleuren licht
vloeiend in elkaar overlopen.
Ui
t de grafiek kun je aflezen dat de stralingsintensiteit van de zon maximaal is bij een golflengte van
ongeveer 500 nm. Dit ligt aan de oppervlaktetemperatuur van de zon. Hoe hoger de
oppervlaktetemperatuur van een ster is, des te kleiner is de golflengte waarbij de gemeten
stralingsintensiteit maximaal is. Oppervlaktetemperatuur Teff.
De atmosfeer van de aarde laat vooral zichtbaar licht door en radiogolven (infrarood gedeeltelijk).
Andere soorten straling worden grotendeels geabsorbeerd. Voor metingen aan infraroodstraling is
daarom een infraroodtelescoop op grote hoogte nodig.
Doordat de atmosfeer van de aarde veel radiogolven doorlaat, zijn metingen aan deze straling met een
radiotelescoop op zeeniveau uit te voeren.
Gammastraling, ultravioletstraling en röntgenstraling is alleen te meten met satellieten.
Elektromagnetische straling wordt uitgezonden en geabsorbeerd als fotonen, in de vorm van een
bepaalde hoeveelheid energie. Ef hangt af van de frequentie f van de trilling Ef = h x f. H is
constante van Planck. Elektromagnetische straling is transport van energie als een golf: een
elektromagnetische trilling die zich voortplant met de lichtsnelheid c. De frequentie hangt samen met
de golflengte labda labda x f = c.
Ef = (h x c)/labda
Uit de opgevangen straling van een ster kun je zijn oppervlaktetemperatuur bepalen. Daarvoor wordt
eerst met een spectroscoop een spectrum gemaakt van de straling van die ster. Bij een reeks
golflengtes wordt dan de intensiteit van de opgevangen straling gemeten in kleine aansluitende
, golflengtegebieden. De grafiek van deze stralingsintensiteit per golflengte-interval in het spectrum
wordt een stralingskromme genoemd. Max Planck is dit gelukt Planckkromme.
Naarmate de temperatuur van het voorwerp toeneemt, komt
de stralingskromme hoger te liggen (naar links). De
golflengte wordt dus kleiner. Daardoor verandert de kleur
van het object. Elke ster heeft daardoor een eigen kleur.
De hele oppervlakte onder de kromme is de
stralingsintensiteit als de straling niet eerst is uiteengerafeld
tot een spectrum. Je kunt hiermee het in totaal uitgezonden
stralingsvermogen W bepalen. Hoe hoger de temperatuur
van de bron, des te groter is het uitgezonden
stralingsvermogen.
De golflengte van het maximum in het spectrum van de uitgezonden elektromagnetische straling is
omgekeerd evenredig met de absolute temperatuur van het stralende voorwerp. Je kunt uit de
golflengtes waarbij de stralingskromme van een ster zijn maximum heeft, de
oppervlaktetemperatuur/effectieve temperatuur bepalen, Wet van Wien:
Labdamax x Teff = kw
Labdamax = golflengte van het maximum in de planckkromme in m
Teff = oppervlaktetemperatuur in K
kw = constante van Wien 2,898 x 10^-3 m x K
13.3 Stralingsvermogen en afstand van sterren
Met de parallaxmethode is de afstand van relatief dichtbij staande sterren te bepalen. Dit is de eerste
stap van de kosmische afstandsladder.
Voor sterren die relatief dicht bij de aarde staan kun je de afstand bepalen uit de parallax van deze
sterren over een periode van 6 maanden. Dat is de beweging die een ster tegen de achtergrond van veel
verder weg gelegen ‘stilstaande’ sterren lijkt te maken door de beweging van de aarde om de zon. De
parallax p is een hoek die he vanaf de aarde kunt meten. Samen met de bekende straal van de baan van
de aarde rond de zon is de afstand r tot de ster te berekenen. Hoe kleiner parallax p is, des te groter is
de afstand r van de ster tot de aarde. Dit geeft ook meteen de beperking: bij sterren op relatief grote
afstanden is de parallax zo klein, dat deze niet de meten is.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller loesvanveen2. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.74. You're not tied to anything after your purchase.
