Samenvatting
5 vwo, hoofdstuk 11
Samenvatting
11 Astrofysica
Sterren waarnemen
Astronomie is het waarnemen van sterren. Astrofysica is de
wetenschap waarmee je in modellen naar natuurkundige verklaringen
voor deze waarnemingen zoekt.
De atmosfeer van de aarde is alleen transparant voor zichtbaar licht, Binas tabel 30E
een deel van infraroodstraling en radiostraling.
Radiotelescopen kunnen alleen of in een array waarnemingen doen
aan radiostraling.
Met ruimtetelescopen, zoals de Hubble-telescoop, heb je geen last
van de atmosfeer, omgevingslicht of radiozenders. Door
waarnemingen te combineren kun je verschillende stralingsprocessen
van een ster bekijken.
Sterspectra
Atomen blijken straling van specifieke golflengtes te absorberen en te
emitteren. Hun absorptie- en emissiespectrum vormen zo een Binas tabel 20
‘vingerafdruk’, waarmee de aanwezigheid van bepaalde atoomsoorten
gedetecteerd kan worden.
Het discrete gedrag van de atomen kun je beschrijven aan de hand Binas tabel 21
van het energieniveauschema: bij elke stationaire toestand van het −13,6 eV
atoom hoort een scherp bepaalde energie. En = (voor H)
n2
Wanneer een atoom van een hoger naar een lager energieniveau
gaat, springt er een elektron van een hogere naar een lagere baan.
Hierbij wordt een foton geëmitteerd met een energie corresponderend Ef = Em − En met m > n
met het energieverschil. Een atoom kan ook van een lagere naar een
hogere energietoestand gaan wanneer er een foton met exact de hc
juiste energie geabsorbeerd wordt. Hierbij springt een elektron van Ef =
een lagere naar een hogere baan.
Met spectroscopie meet je de door een ster geabsorbeerde en
geëmitteerde golflengtes nauwkeurig, zodat je van de absorptie- en
emissiespectra een analyse kan maken van de samenstelling van een Binas tabel 20
ster. Zo kun je met de fraunhoferlijnen van de zon vaststellen, dat de
zon waterstof bevat.
Snelheid van sterren
Door de parallaxverschuiving van sterren kun je hun afstand bepalen.
Een andere methode om afstanden te meten is door in de loop van de
tijd nauwkeurig de hoek te meten waaronder je een ster ziet, kun je de
afstand en de tangentiële (loodrecht op de verbindingslijn met de
aarde) snelheid bepalen.
Door de radiale snelheid kan het dopplereffect optreden. Hierbij vrad = c
worden golven van een bewegende bron korter als hij je nadert en
langer als hij zich van je verwijdert. Zo vertoont het licht van een Binas tabel 32B
naderende ster blauwverschuiving en van een zich verwijderende ster
roodverschuiving.
Door de golflengteverschuiving van karakteristieke spectraallijnen te
meten, kan zo de radiale (in de richting van de verbindingslijn met de
aarde) snelheid van sterren worden bepaald.
Omdat het merendeel van de sterren roodverschuiving vertoont, Binas tabel 32H
hebben astrofysici vastgesteld dat we in een uitdijend heelal leven. De
snelheid van de uitdijing kun je berekenen met de wet van Hubble Binas tabel 32F
© Noordhoff Uitgevers bv Overal Natuurkunde, 5 vwo, Hoofdstuk 11 Pagina 1 van 2
5 vwo, hoofdstuk 11
Samenvatting
11 Astrofysica
Sterren waarnemen
Astronomie is het waarnemen van sterren. Astrofysica is de
wetenschap waarmee je in modellen naar natuurkundige verklaringen
voor deze waarnemingen zoekt.
De atmosfeer van de aarde is alleen transparant voor zichtbaar licht, Binas tabel 30E
een deel van infraroodstraling en radiostraling.
Radiotelescopen kunnen alleen of in een array waarnemingen doen
aan radiostraling.
Met ruimtetelescopen, zoals de Hubble-telescoop, heb je geen last
van de atmosfeer, omgevingslicht of radiozenders. Door
waarnemingen te combineren kun je verschillende stralingsprocessen
van een ster bekijken.
Sterspectra
Atomen blijken straling van specifieke golflengtes te absorberen en te
emitteren. Hun absorptie- en emissiespectrum vormen zo een Binas tabel 20
‘vingerafdruk’, waarmee de aanwezigheid van bepaalde atoomsoorten
gedetecteerd kan worden.
Het discrete gedrag van de atomen kun je beschrijven aan de hand Binas tabel 21
van het energieniveauschema: bij elke stationaire toestand van het −13,6 eV
atoom hoort een scherp bepaalde energie. En = (voor H)
n2
Wanneer een atoom van een hoger naar een lager energieniveau
gaat, springt er een elektron van een hogere naar een lagere baan.
Hierbij wordt een foton geëmitteerd met een energie corresponderend Ef = Em − En met m > n
met het energieverschil. Een atoom kan ook van een lagere naar een
hogere energietoestand gaan wanneer er een foton met exact de hc
juiste energie geabsorbeerd wordt. Hierbij springt een elektron van Ef =
een lagere naar een hogere baan.
Met spectroscopie meet je de door een ster geabsorbeerde en
geëmitteerde golflengtes nauwkeurig, zodat je van de absorptie- en
emissiespectra een analyse kan maken van de samenstelling van een Binas tabel 20
ster. Zo kun je met de fraunhoferlijnen van de zon vaststellen, dat de
zon waterstof bevat.
Snelheid van sterren
Door de parallaxverschuiving van sterren kun je hun afstand bepalen.
Een andere methode om afstanden te meten is door in de loop van de
tijd nauwkeurig de hoek te meten waaronder je een ster ziet, kun je de
afstand en de tangentiële (loodrecht op de verbindingslijn met de
aarde) snelheid bepalen.
Door de radiale snelheid kan het dopplereffect optreden. Hierbij vrad = c
worden golven van een bewegende bron korter als hij je nadert en
langer als hij zich van je verwijdert. Zo vertoont het licht van een Binas tabel 32B
naderende ster blauwverschuiving en van een zich verwijderende ster
roodverschuiving.
Door de golflengteverschuiving van karakteristieke spectraallijnen te
meten, kan zo de radiale (in de richting van de verbindingslijn met de
aarde) snelheid van sterren worden bepaald.
Omdat het merendeel van de sterren roodverschuiving vertoont, Binas tabel 32H
hebben astrofysici vastgesteld dat we in een uitdijend heelal leven. De
snelheid van de uitdijing kun je berekenen met de wet van Hubble Binas tabel 32F
© Noordhoff Uitgevers bv Overal Natuurkunde, 5 vwo, Hoofdstuk 11 Pagina 1 van 2
