Silke Braams, A5C
Natuurkunde Hoofdstuk 11. Astrofysica
11.1 Straling van sterren
Astrologie: “wetenschap” dat de stand van de sterren het lot en de aanleg
van de mensen bepalen.
Astronomie: brengt nauwkeurige en systematisch waarnemingen van het
heelal systematisch in kaart.
Astrofysica: zoekt via modellen natuurkundige verklaringen voor de
waarnemingen en leid je uit de waarnemingen eigenschappen van de
sterren af.
Vroeger: alleen waarnemingen van zichtbaar licht.
Vanaf de 16e eeuw: telescopen:
Groter scheidend vermogen
Kan met een grote lens meer licht verzamelen dan het oog, zodat je
lichtzwakkere objecten aan de hemel kunt waarnemen
Niet alle elektromagnetische golven kunnen op aarde worden
gedetecteerd, omdat de atmosfeer ze absorbeert. (BT30E)
Als je de hoek hebt berekend, geldt er: 1 graad = 60 boogminuten = 3600
boogseconden.
De lichtbundels van twee hemellichamen die zich onder hoek α aan de
hemel bevinden onder een grotere hoek β uit het oculair komen. De
verhouding tussen β /α heet de hoekvergroting. Deze verhouding β /α kun
je afleiden met fobj /focu en dit zijn de brandpuntafstanden van het objectief
en het oculair.
Hoe groter de hoekvergroting, hoe beter de telescoop is.
In de straling bevindt zich het continu spectrum, als deze door een gas
heen gaat komen er zwarte spectraallijnen. Deze spectraallijnen vertellen
ons iets over de samenstelling van bijvoorbeeld een ster.
Het continuspectrum is van wit
licht, dat alle kleuren bevat. Als
een gas bepaalde kleuren
uitstraalt (emission spectrum),
dan worden die opgenomen als ze
in een bepaald hemellichaam
zitten (absorption spectrum).
, Silke Braams, A5C
Radiovenster: een golflengtegebied in het elektromagnetisch spectrum,
waar de aardse atmosfeer transparant voor blijkt te zijn.
Radiotelescopen registreren elektromagnetische golven tussen 1 cm en 10
cm vanuit het heelal. Door signalen van veel schotels, ook wel LOFAR
(LOw Frequency ARray), op grote afstand te combineren kun je een groot
scheidend vermogen bereiken.
Ruimtetelescoop: een telescoop die buiten de aardse dampkring in een
baan om de aarde draait aan boord van een satelliet. Er zijn door deze
ruimtetelescopen twee ontdekkingen gedaan:
Door de WMAP en de Planck-satelliet zijn opnamen gemaakt van de
achtergrondstraling van de oerknal. Hierdoor weten we hoelang
geleden de oerknal ongeveer was
De hubbleconstante is een maat voor uitdijing van de aarde: ook dit
is met ruimtetelescopen ontdekt.
11.2 Samenstelling van sterren
Een kleurenspectrum kan continu zijn, zoals bij een gloeilamp, of discrete
lijnen bevatten, zoals bij een gasontladingslamp of tl-buis. Specifieke
waarden zijn kenmerken voor de kwantummechanica.
Voor een elektromagnetische golf geldt de formule:
f=c/λ
Hierin is c een constante (lichtsnelheid: 3,00 ∙ 108 m/s)
De energie in fotonen in de elektromagnetische straling reken je uit met
de formule:
Ef = h ∙ f
Hierin is f een constante (constante van Planck: 6,626 ∙ 10-34 Js)
Atoommodellen:
Krentenbolmodel: negatieve ladingen in een positieve bol
Rutherfordmodel: zware positieve kern, met negatieve deeltjes
eromheen
Bohrmodel: bepaalde stationaire toestanden voor elektronen, alleen
bij bepaalde energieën (BT21), gebruiken we nu
De energieniveaus zijn
negatieve
bindingsenergieën. Je
moet energie toevoeren
om het negatieve
elektron naar een
volgende baan te
trekken.
Figuur 1 Figuur 2Figuur 3 Bohrmodel
Krentenbolmodel Rutherfordmodel
Natuurkunde Hoofdstuk 11. Astrofysica
11.1 Straling van sterren
Astrologie: “wetenschap” dat de stand van de sterren het lot en de aanleg
van de mensen bepalen.
Astronomie: brengt nauwkeurige en systematisch waarnemingen van het
heelal systematisch in kaart.
Astrofysica: zoekt via modellen natuurkundige verklaringen voor de
waarnemingen en leid je uit de waarnemingen eigenschappen van de
sterren af.
Vroeger: alleen waarnemingen van zichtbaar licht.
Vanaf de 16e eeuw: telescopen:
Groter scheidend vermogen
Kan met een grote lens meer licht verzamelen dan het oog, zodat je
lichtzwakkere objecten aan de hemel kunt waarnemen
Niet alle elektromagnetische golven kunnen op aarde worden
gedetecteerd, omdat de atmosfeer ze absorbeert. (BT30E)
Als je de hoek hebt berekend, geldt er: 1 graad = 60 boogminuten = 3600
boogseconden.
De lichtbundels van twee hemellichamen die zich onder hoek α aan de
hemel bevinden onder een grotere hoek β uit het oculair komen. De
verhouding tussen β /α heet de hoekvergroting. Deze verhouding β /α kun
je afleiden met fobj /focu en dit zijn de brandpuntafstanden van het objectief
en het oculair.
Hoe groter de hoekvergroting, hoe beter de telescoop is.
In de straling bevindt zich het continu spectrum, als deze door een gas
heen gaat komen er zwarte spectraallijnen. Deze spectraallijnen vertellen
ons iets over de samenstelling van bijvoorbeeld een ster.
Het continuspectrum is van wit
licht, dat alle kleuren bevat. Als
een gas bepaalde kleuren
uitstraalt (emission spectrum),
dan worden die opgenomen als ze
in een bepaald hemellichaam
zitten (absorption spectrum).
, Silke Braams, A5C
Radiovenster: een golflengtegebied in het elektromagnetisch spectrum,
waar de aardse atmosfeer transparant voor blijkt te zijn.
Radiotelescopen registreren elektromagnetische golven tussen 1 cm en 10
cm vanuit het heelal. Door signalen van veel schotels, ook wel LOFAR
(LOw Frequency ARray), op grote afstand te combineren kun je een groot
scheidend vermogen bereiken.
Ruimtetelescoop: een telescoop die buiten de aardse dampkring in een
baan om de aarde draait aan boord van een satelliet. Er zijn door deze
ruimtetelescopen twee ontdekkingen gedaan:
Door de WMAP en de Planck-satelliet zijn opnamen gemaakt van de
achtergrondstraling van de oerknal. Hierdoor weten we hoelang
geleden de oerknal ongeveer was
De hubbleconstante is een maat voor uitdijing van de aarde: ook dit
is met ruimtetelescopen ontdekt.
11.2 Samenstelling van sterren
Een kleurenspectrum kan continu zijn, zoals bij een gloeilamp, of discrete
lijnen bevatten, zoals bij een gasontladingslamp of tl-buis. Specifieke
waarden zijn kenmerken voor de kwantummechanica.
Voor een elektromagnetische golf geldt de formule:
f=c/λ
Hierin is c een constante (lichtsnelheid: 3,00 ∙ 108 m/s)
De energie in fotonen in de elektromagnetische straling reken je uit met
de formule:
Ef = h ∙ f
Hierin is f een constante (constante van Planck: 6,626 ∙ 10-34 Js)
Atoommodellen:
Krentenbolmodel: negatieve ladingen in een positieve bol
Rutherfordmodel: zware positieve kern, met negatieve deeltjes
eromheen
Bohrmodel: bepaalde stationaire toestanden voor elektronen, alleen
bij bepaalde energieën (BT21), gebruiken we nu
De energieniveaus zijn
negatieve
bindingsenergieën. Je
moet energie toevoeren
om het negatieve
elektron naar een
volgende baan te
trekken.
Figuur 1 Figuur 2Figuur 3 Bohrmodel
Krentenbolmodel Rutherfordmodel
