Natuurkunde
Hoofdstuk 9: EM straling en materie (zie aant.)
9.1 Het elektromagnetisch (EM) spectrum (zie afbeelding 1, blz. 101)
EM straling plant zich voort in vacuüm met een snelheid c (3,0 * 108).
o v=f · λ, dus geldt: c=f · λ.
o Door een constante snelheid zijn er vaste combinaties van golflengten en
frequenties.
Er geldt ongeveer deze indeling:
o Gammastraling: kleiner dan 10-11 m.
o Röntgenstraling: 10-11 m tot 10-8 m.
o Ultravioletstraling: 10 nanometer tot 400 nanometer.
o Zichtbaar licht: tussen 400 (violet) nanometer en 750 nanometer (rood).
o Infraroodstraling: tussen 750 nanometer en 0,1 millimeter.
o Radiogolven: golflengten langer dan een millimeter.
Submillimeterstraling: tussen een tiende millimeter en een
millimeter.
Microgolven: tussen een millimeter en een meter.
Op Aarde kan alleen zichtbaar licht, radiogolven en soms (alleen op grote
hoogte) infraroodstraling en submillimeterstraling worden waargenomen.
o Voor de rest heb je dus een ruimteteloscoop nodig.
Zichtbaar licht (meetbaar, maar soms ‘verandert’)
Zichtbaar licht wordt aangetast door de aardatmosfeer. Bijv. door stoffen en
temperatuurverschillen. Deze veroorzaken het twinkelen van sterren.
o Omzeiling: telescopen op grote droge hoogte.
Radiogolven en microgolven (radio meetbaar, micro niet)
Niet gehinderd door de aardatmosfeer; gaan zo door stofwolken heen.
o Radiogolven gebruikt voor het zien van de inner melkweg, wat zich in
stofwolken hult. Microgolven gebruikt voor bijv. de CMB (Cosmic
Microwave Background).
Infrarood- en submillimetergolflengten (alleen op grote hoogte meetbaar)
Infrarood: door stofwolken heen kijken met groot detail. Ook koelere objecten
als bruine dwergen kunnen worden onderzocht hiermee.
Submillimeterstraling gebruikt voor onderzoek naar gas- en stofwolken waar
sterren zich vormen.
Ultraviolet-, röntgen- en gammastraling (niet op aarde meetbaar)
Ze worden gebruikt om hetere objecten te bestuderen.
Röntgenstraling: wanneer heet gas wordt opgeslokt door een zwart gat.
, Gammastraling: voor zonnevlammen en gammaflitsen.
9.2 De kleur van een ster
Er bestaat een verband tussen kleur en temperatuur (spijker in vuur etc.)
Alle voorwerpen zenden afhankelijk van hun temperatuur EM straling uit in
allerlei golflengten, alleen niet allemaal evenveel.
o Omdat de grootte van een voorwerp uitmaakt, is het logisch om te kijken
naar de intensiteit: het vermogen van de uitgezonden straling in watt per
vierkante meter (W m-2).
o Verder wordt er gekeken naar de intensiteit-dichtheid, oftewel de
intensiteit per nanometer van de straling (W m -2 nm-1).
o Als je intensiteit tegen nanometers uitzet krijg je stralingskromme, zoals
is te zien in de afbeelding.
Warme voorwerpen zenden dus straling uit in veel verschillende golflengten.
Daarom wordt het ook wel een continu spectrum genoemd.
Omdat het om uitgezonden straling gaat, heet het ook een emissiespectrum.
Zwarte stralers
Stralingskrommen zijn voor verschillende voorwerpen met dezelfde
temperatuur het zelfde. En dat verbaasde vroeger iedereen.
o Planck kwam toen met een oplossing.
Hij ging uit van een zwarte straler: een voorwerp met een constante
temperatuur die alle EM straling absorbeert (daarom is het zwart).
o Daardoor stijgt de temperatuur, en gaat het steeds meer straling
uitzenden.
o Wanneer absorptie en emissie in evenwicht zijn, is de temperatuur
constant.
o Hij absorbeert dus alle golflengten en zendt ook op alle golflengte uit.
Het spectrum van een zwarte straler heet een planck-kromme.
o Dit spectrum is netjes glad en rond.
o En niet zwarte straler zou kleine ‘dallen’ in zijn spectrum laten zien.
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 KevinKlinkspoor. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.80. You're not tied to anything after your purchase.