Antwoorden
Newton Uitwerkingen Hoofdstuk 13 Zonnestelsel en heelal
- Vak
- Natuurkunde
- Niveau
- VWO / Gymnasium
Newton Uitwerkingen Hoofdstuk 13 Zonnestelsel en heelal VWO
[Meer zien]Voorbeeld 3 van de 21 pagina's
Voorbeeld 3 van de 21 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
1 beoordeling
Door: vmostart • 4 jaar geleden
Voorbeeld van de inhoud
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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper bvderheijden. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,49. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53022 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen