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.
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 KevinKlinkspoor. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,49. Je zit daarna nergens aan vast.