Answers
Newton Uitwerkingen Hoofdstuk 13 Zonnestelsel en heelal
- Course
- Level
Newton Uitwerkingen Hoofdstuk 13 Zonnestelsel en heelal VWO
[Show more]
1 review
By: vmostart • 4 year ago
Seller
Follow
bvderheijden
Reviews received
Content preview
13 Zonnestelsel en heelalAstrofysica | vwo
Uitwerkingen basisboek
13.1 INTRODUCTIE
1 [W] Sterspectra
2 [W] Elektromagnetische straling
13.2 OPPERVLAKTETEMPERATUUR VAN STERREN
3 [W] Experiment: Spectra
4 [W] Computersimulatie: Straling en temperatuur
5 Waar of niet waar?
a Niet waar: De helft van de straling van de zon bestaat uit zichtbaar licht.
b Waar
c Waar
d Waar en niet waar: Het spectrum van deze ster zou toch nog deels in het zichtbare
gebied kunnen liggen.
e Waar
f Niet waar: Koudere objecten dan de zon zenden vooral infraroodstraling en
radiogolven uit.
g Waar
6
a De rode ster is kouder dan de blauwe ster, dus Rigel heeft de hoogste
oppervlaktetemperatuur.
b Blauw zit meer naar links in het spectrum van figuur 5 en rood meer naar rechts. Dat
betekent dat de oppervlaktetemperatuur van Rigel hoger is en van Betelgeuze lager
dan van de zon.
7
a Bij een lange golflengte
b Koude objecten, die zenden fotonen met minder energie uit.
c Radiogolven komen door de dampkring heen, infraroodstraling nauwelijks en
röntgenstraling niet.
8
a In de ruimte heb je geen last van de atmosfeer (en van wolken), die veel soorten
straling absorbeert.
b Dat kan ook vanaf de aarde, een satelliet is veel duurder.
c Dat kan ook vanaf de aarde.
9
a Bij een rodere kleur hoort een lagere temperatuur, dus de jonge sterren hebben een
lagere temperatuur dan de zon.
© ThiemeMeulenhoff bv CONCEPT Pagina 1 van 21
, b Door de lagere temperatuur zendt dit gas straling uit die niet in het zichtbare deel van
het spectrum zit, dus kun je dit gas niet waarnemen met een optische telescoop. Je
hebt een infraroodtelescoop nodig.
c Het gas zendt geen blauw licht uit (zie het antwoord bij vraag b).
10 Eigen antwoord van de leerling
11
a Voor de planckkrommen in figuur 19 geldt:
𝑇eff (K) 𝜆max (nm) 𝜆max ∙ 𝑇eff (∙ 10−3 m ∙ K)
4000 725 2,90
4500 650 2,93
5000 580 2,90
5500 525 2,89
6000 480 2,88
Het product van Teff en λmax is steeds vrijwel hetzelfde.
b De eenheid van de constante van Wien komt voort uit de vermenigvuldiging van een
lengte en een temperatuur, dus “meter x Kelvin” = m∙K.
12
a 𝜆max = 480 nm
b De planckkromme van 6000 K past het best bij de stralingskromme van de zon.
c De oppervlaktetemperatuur van de zon is ongeveer 6000 K.
d Een rode reus zendt het meeste licht uit in het rode gebied van het spectrum. In
figuur 19 is te zien dat daar een planckkromme bij hoort van ongeveer 4000 K, dus
de temperatuur van een rode reus is lager dan de temperatuur van de zon.
13
a Als de golflengte van het maximum in het spectrum van deze ster twee keer zo klein
is als die bij de zon, dan is de oppervlaktetemperatuur twee keer zo groot.
b Bij een hogere oppervlaktetemperatuur verschuift het maximum van de
planckkromme naar links dus is de kleur van deze ster blauwer dan de kleur van de
zon.
14
a Bij de bovenste stralingskromme ligt het maximum van de
stralingskromme dichter bij 𝜆b dan bij 𝜆r . Dat betekent dat bij
de bovenste stralingskromme 𝐼b groter is dan 𝐼r .
𝐼b
b Bij de bovenste kromme is groter en 𝑇 hoger dan bij de
𝐼r
𝐼b
onderste kromme. Dus hoe groter , des te hoger 𝑇 is.
𝐼r
c Zie figuur
𝐼b
d Bepaal voor beide stralingskrommen de verhouding door
𝐼r
opmeten uit figuur 73. Lees vervolgens de temperatuur af in
het diagram.
𝐼b 0,9
Onderste kromme: = = 0,56 𝑇 = 4 ∙ 103 K.
𝐼r 1,6
𝐼b 3,7
Bovenste kromme: = = 1,2 𝑇 = 6 ∙ 103 K.
𝐼r 3,2
© ThiemeMeulenhoff bv CONCEPT Pagina 2 van 21
, 15
a De koudere voorwerpen zenden infraroodstraling uit, deze straling kunnen we niet
zien.
b Infraroodstraling kun je detecteren met een infraroodcamera.
16 In figuur 71 is te zien dat het maximum van de stralingskromme bij een temperatuur van
300 K in het infrarode gebied ligt. Een gloeilamp levert dus vooral infraroodstraling en
weinig zichtbare straling.
17
𝑐 3,00∙108
a 𝑐 =𝜆∙𝑓𝑓= =
𝜆 𝜆
3,00∙108
rood licht: 𝑓 =
780∙10−9
= 3,85 ∙ 1014 Hz.
3,00∙108
blauw licht: 𝑓 = = 7,89 ∙ 1014 Hz.
380∙10−9
Dus ligt de frequentie van de fotonen tussen 3,85∙1014 en 7,89∙1014 Hz.
6,63∙10−34 ∙𝑓
b 𝐸𝑓 = ℎ ∙ 𝑓 = 6,63 ∙ 10−34 ∙ 𝑓 (in J) en 𝐸𝑓 = (in eV).
1,60∙10−19
−34 14 −19
rood licht: 𝐸𝑓 = 6,63 ∙ 10 ∙ 3,85 ∙ 10 = 2,55 ∙ 10 J,
2,55∙10−19
dat is = 1,59 eV.
1,60∙10−19
rood licht: 𝐸𝑓 = 6,63 ∙ 10−34 ∙ 7,89 ∙ 1014 = 5,23 ∙ 10−19 J,
5,23∙10−19
dat is = 3,27 eV.
1,60∙10−19
Dus ligt de fotonenergie tussen 2,55∙10-19 en 5,23∙10-19 J en dat is tussen 1,59 en
3,27 eV.
18 Aflezen: 𝜆max = 400 nm = 4,0 ∙ 10−7 m en 𝜆max ∙ 𝑇 = 𝑘w
𝑘w 2,898∙10−3
𝑇= = = 7,2 ∙ 103 K.
λmax 4,0∙10−7
19
a De oppervlaktetemperatuur van de zon is ongeveer 5800 K, dus is de temperatuur
van de zonnevlek 5800 − 1250 = 4550 K.
𝑘w 2,898∙10 −3
b 𝜆max ∙ 𝑇 = 𝑘w 𝜆max = 𝑇
= 4550
= 637 nm
c Dat ligt in het zichtbare gedeelte.
d Oranje
e De zonnevlek is niet pikzwart, maar de lichtsterkte is wel veel minder dan van de
omgeving van de zonnevlek.
20
a 𝑇 = 273 + 15 = 288 K invullen in 𝜆max ∙ 𝑇 = 𝑘w
𝑘w 2,898∙10 −3
λmax = 𝑇
= 288
= 1,01 ∙ 10−5 m = 10,1 μm.
b Dat ligt in het infrarode gedeelte van het elektromagnetisch spectrum.
c In figuur 7 van het boek is te zien dat de absorptie van straling met een golflengte
van 10 μm door de atmosfeer ongeveer 20% is en de stralingskromme heeft een
maximum bij 10 μm. De golflengte van de uitgezonden straling ligt echter ook in een
breed gebied daaromheen en daar is volgens figuur 61 de absorptie 100%, dus zal
toch een groot deel van deze straling worden geabsorbeerd.
d De atmosfeer zendt zelf ook weer straling uit, zowel naar de aarde als naar het
heelal (zie keuzeonderwerp 1).
© ThiemeMeulenhoff bv CONCEPT Pagina 3 van 21
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 bvderheijden. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.97. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
52355 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now