H11 samenvatting
§11.1 Straling van sterren
Zichtbaar licht en uv-straling behoren tot het elektromagnetische spectrum, dit is opgedeeld in 6
gebieden (BINAS 19B):
- radiogolven
- infraroodstraling
- zichtbaar licht
- ultravioletstraling
- röntgenstraling
- gammastraling
Deze vormen van elektromagnetische staling planten zich voort met de lichtsnelheid (c= 2,9979 x
10^6):
- c= f x labda
- c is de lichtsnelheid in m/s
- labda is de golflengte in m
- f is de frequentie in Hz
- Stralingsvermogen van een ster (Pbron): hoeveelheid energie per tijdseenheid van straling
- Ook wel lichtsterkte L genoemd
- Stralingsvermogen wordt verspreid over een steeds groter oppervlak (van een bol), oppervlakte
neemt toe met het kwadraat van de afstand
- Intensiteit: het stralingsvermogen dat per opp-eenheid wordt ontvangen
- I= Pbron/(4πr^2)
- I is het intensiteit van de straling in W/m
- Pbron is het stralingsvermogen in W
- r is de afstand tussen de zwaartepunten van de ontvanger en de bron in m
Zonneconstante: gemiddelde intensiteit van de elektromagnetische straling die vanaf de zon de
aarde bereikt (BINAS 32C)
Met astrofysica gebruik je andere soort eenheden om het makkelijker te maken mee te rekenen
- Astronomische eenheid AE: gemiddelde afstand van het midden van de aarde tot het midden van
de zon (BINAS 5)
- Lichtjaar: afstand die het licht in 1 jaar aflegt
- Zonmassa: massa van sterren hierin uitdrukken
De straling die een ster uitzendt, kun je weergeven in een stralingsspectrum (uitzetten intensiteit
tegen golflengte
- Planckkromme: stralingssprectrum met een piek bij een bepaalde golflengte
Wet van Wien: golflengte van het sralingsmaximum in de planckkromme is omgekeerd evenredit=g
met de absolute T
- Labda max= kw/T
- labda max is de golflengte bij het stralingsmaximum in m
- kw is de constante van Wien in mK (7A)
- T is de absolute T in K
- Hiermee kan je de T van het opp van een ster berekenen
, De opp-T bepaalt niet alleen de kleur van het licht dat uitgezonden wordt maar ook het:
- Uitgezonden vermogen: hoeveelheid stralingsenergie die de ster per tijdseenheid uitzendt (watt)
- Wet van Stefan-Boltzmann: verband tussen uitgenzonden vermogen, T en opp
- Pbron= ∂ x A x T^4
- Pbron is het stralingsvermogen
- ∂ is de constante van Stefan-Boltzmann in W x m^-2 x K^-4 (7A)
- A is de opp van het uitstralend opp in m^2
- T is de absolute T in K
§11.2 Sterren classificeren
Gravitatiecontractie: wanneer de dichtheid van een stofwolk toeneemt als de wolk samenklontert
onder invloed van gravitatiekracht (energie komt vrij)
- Sterren worden ‘geboren’ uit ‘stof’ in het heelal (gaswolken)
- Stervorming door gravitatiekracht
- Ontstaan protoster, bestaat uit waterstofgas
- Temperatuur neemt toe door de gravitatiecontractie
- Kernfusie vindt plaats als druk en T heel hoog worden: waterstof wordt omgezet in Helium
- 2 H2 —> 1 He + energie
- Te hoge snelheid —> gravitatiecontractie stopt
Afhankelijk van de massa verloopt de evolutie verder
- Sterren met een massa tot 10 zonmassas veranderen in rode reuzen
- relatief lage T en zeer grote diameter
- verandert uiteindelijk in witte dwerg, kleine diameter en hoge T
- T toename —> kernfusie —> gigantische uitzetting door T —> nieuw ew —> kernfusie materiaal is
op —> contractie tot witte dwerg —> zwarte dwerg
- Sterren met massa van meer dan 10 zonmassa’s veranderin in superreuzen
- lage T, grote diameter
- gravitatiecontractie verloopt sneller door massa —> hogere T —> andere kernfusie —> explosie
(expoderende ster= supernova) —> neutronenster/zwart gat
- neutronenster —> lichtere superreuzen (massa tot 20 zonmassa’s) – zendt radiogolven uit
- zwart gat —> zwaardere superreuzen – zwaartekracht veld kan zelfs licht invangen
Hertzsprung-Russel diagram (HR-diagram): classificatie van sterren ordent aan de hand van T en
lichsterkte in de vorm van een puntenwolk
- Horizontale as: logaritme van de T van de ster
- Verticale as: logaritme van de relatieve lichtsterkte van de ster (verhouding tussen lichtsterkte van
een ster en die van de zon)
- Hoofdreeks: een vrij smalle band van linksboven (heet en lichtsterk) naar rechtsonder (koel en
lichtzwak) (H wordt He)
- Reuzensterren: band met sterren met een zeer grote lichtsterkte (BINAS 33)
- Schuin gestreepte lijnen geven staal v an ster aan, in zonnestraal
- Plaats van ster hangt samen met levensfase waarin die ster zich bevindt
§11.3 Spectraal analyse
Spectrum: wanneer wit licht op een prisma valt dan splitst het licht zich in kleuren, ontstaat omdat
de breking per kleur verschilt, waardoor kleuren op verschillende posities afgebeeld worden
- Emissiespectrum: spectrum dat een stof uitzendt
§11.1 Straling van sterren
Zichtbaar licht en uv-straling behoren tot het elektromagnetische spectrum, dit is opgedeeld in 6
gebieden (BINAS 19B):
- radiogolven
- infraroodstraling
- zichtbaar licht
- ultravioletstraling
- röntgenstraling
- gammastraling
Deze vormen van elektromagnetische staling planten zich voort met de lichtsnelheid (c= 2,9979 x
10^6):
- c= f x labda
- c is de lichtsnelheid in m/s
- labda is de golflengte in m
- f is de frequentie in Hz
- Stralingsvermogen van een ster (Pbron): hoeveelheid energie per tijdseenheid van straling
- Ook wel lichtsterkte L genoemd
- Stralingsvermogen wordt verspreid over een steeds groter oppervlak (van een bol), oppervlakte
neemt toe met het kwadraat van de afstand
- Intensiteit: het stralingsvermogen dat per opp-eenheid wordt ontvangen
- I= Pbron/(4πr^2)
- I is het intensiteit van de straling in W/m
- Pbron is het stralingsvermogen in W
- r is de afstand tussen de zwaartepunten van de ontvanger en de bron in m
Zonneconstante: gemiddelde intensiteit van de elektromagnetische straling die vanaf de zon de
aarde bereikt (BINAS 32C)
Met astrofysica gebruik je andere soort eenheden om het makkelijker te maken mee te rekenen
- Astronomische eenheid AE: gemiddelde afstand van het midden van de aarde tot het midden van
de zon (BINAS 5)
- Lichtjaar: afstand die het licht in 1 jaar aflegt
- Zonmassa: massa van sterren hierin uitdrukken
De straling die een ster uitzendt, kun je weergeven in een stralingsspectrum (uitzetten intensiteit
tegen golflengte
- Planckkromme: stralingssprectrum met een piek bij een bepaalde golflengte
Wet van Wien: golflengte van het sralingsmaximum in de planckkromme is omgekeerd evenredit=g
met de absolute T
- Labda max= kw/T
- labda max is de golflengte bij het stralingsmaximum in m
- kw is de constante van Wien in mK (7A)
- T is de absolute T in K
- Hiermee kan je de T van het opp van een ster berekenen
, De opp-T bepaalt niet alleen de kleur van het licht dat uitgezonden wordt maar ook het:
- Uitgezonden vermogen: hoeveelheid stralingsenergie die de ster per tijdseenheid uitzendt (watt)
- Wet van Stefan-Boltzmann: verband tussen uitgenzonden vermogen, T en opp
- Pbron= ∂ x A x T^4
- Pbron is het stralingsvermogen
- ∂ is de constante van Stefan-Boltzmann in W x m^-2 x K^-4 (7A)
- A is de opp van het uitstralend opp in m^2
- T is de absolute T in K
§11.2 Sterren classificeren
Gravitatiecontractie: wanneer de dichtheid van een stofwolk toeneemt als de wolk samenklontert
onder invloed van gravitatiekracht (energie komt vrij)
- Sterren worden ‘geboren’ uit ‘stof’ in het heelal (gaswolken)
- Stervorming door gravitatiekracht
- Ontstaan protoster, bestaat uit waterstofgas
- Temperatuur neemt toe door de gravitatiecontractie
- Kernfusie vindt plaats als druk en T heel hoog worden: waterstof wordt omgezet in Helium
- 2 H2 —> 1 He + energie
- Te hoge snelheid —> gravitatiecontractie stopt
Afhankelijk van de massa verloopt de evolutie verder
- Sterren met een massa tot 10 zonmassas veranderen in rode reuzen
- relatief lage T en zeer grote diameter
- verandert uiteindelijk in witte dwerg, kleine diameter en hoge T
- T toename —> kernfusie —> gigantische uitzetting door T —> nieuw ew —> kernfusie materiaal is
op —> contractie tot witte dwerg —> zwarte dwerg
- Sterren met massa van meer dan 10 zonmassa’s veranderin in superreuzen
- lage T, grote diameter
- gravitatiecontractie verloopt sneller door massa —> hogere T —> andere kernfusie —> explosie
(expoderende ster= supernova) —> neutronenster/zwart gat
- neutronenster —> lichtere superreuzen (massa tot 20 zonmassa’s) – zendt radiogolven uit
- zwart gat —> zwaardere superreuzen – zwaartekracht veld kan zelfs licht invangen
Hertzsprung-Russel diagram (HR-diagram): classificatie van sterren ordent aan de hand van T en
lichsterkte in de vorm van een puntenwolk
- Horizontale as: logaritme van de T van de ster
- Verticale as: logaritme van de relatieve lichtsterkte van de ster (verhouding tussen lichtsterkte van
een ster en die van de zon)
- Hoofdreeks: een vrij smalle band van linksboven (heet en lichtsterk) naar rechtsonder (koel en
lichtzwak) (H wordt He)
- Reuzensterren: band met sterren met een zeer grote lichtsterkte (BINAS 33)
- Schuin gestreepte lijnen geven staal v an ster aan, in zonnestraal
- Plaats van ster hangt samen met levensfase waarin die ster zich bevindt
§11.3 Spectraal analyse
Spectrum: wanneer wit licht op een prisma valt dan splitst het licht zich in kleuren, ontstaat omdat
de breking per kleur verschilt, waardoor kleuren op verschillende posities afgebeeld worden
- Emissiespectrum: spectrum dat een stof uitzendt
