Samenvatting natuurkunde hoofdstuk 11, astrofysica
Paragraaf 1
Elektromagnetisch spectrum = zichtbaar licht + uv-straling (tabel 19B)
Uitgesplitst in zes bieden op aflopen golflengte (radiogolven, infraroodstraling, zichtbaar
licht, ultravioletstraling, röntgenstraling, gammastraling).
Elektromagnetische straling plant zich voort met lichtsnelheid.
Lichtsnelheid (binas) = golflengte (m) x frequentie (Hz).
Stralingsvermogen = hoeveelheid energie per tijdseenheid van de straling van een ster,
weergeven als Pbron. = lichtsterkte (L) dit wordt verspreid over een steeds groter oppervlak,
deze is te berekenen door Abol = 4*Pie*R^2.
Het bestraalde oppervlak neemt toe met kwadraat van de afstand à kwadratenwet.
Intensiteit = straling die per oppervlakte wordt ontvangen. Berekenen door:
I (intensiteit van straling) = Pbron (W)/ 4*Pie*R^2 (m)
Zonneconstante = gemiddelde intensiteit van elektromagnetische straling van zon op aarde.
Binas 32C.
Astronomische eenheid (AE) = gemiddelde afstand van midden aarde tot midden zon. Tabel
5.
Lichtjaar = hiermee kun je afstanden in heelal ook uitdrukken, afstand die licht in een jaar
aflegt. Binas tabel 5.
Zonmassa = massa van de sterren uitdrukken in aantal zonmassa. Aangeven in index^0. In
tabel 32C.
, Straling die ster uitzendt weergeven in
stralingsspectrum. (Intensiteit tegen de golflengte).
Een stralingsspectrum met piek noem je à
planckkromme. Binas tabel 22.
Golflengte van stralingsmaximum in Planckkromme
is omgekeerd evenredig aan absolute temperatuur.
à Wet van Wien.
De golflengte van stralingsmaximum (m) = contante
van Wien (binas 7A, mK)/ absolute temperatuur in
K.
Hiermee bepaal je dus de temperatuur van oppervlak van ster.
Koude sterren < 4000 K, zenden vooral licht met golflengte >700 nm uit. Rode kleur.
Warmte sterren = 6500 K, zenden vooral licht met golflente < 500 nm uit. Blauwe kleur.
Oppervlaktetemperatuur bepaalt ook hoeveelheid stralingsenergie per tijdseenheid à
uitgezonden vermogen in Watt.
Wet van Stefan-Boltzmann geeft verband tussen temperatuur en oppervlakte weer.
P (stralingsvermogen) = constante van Stefan (Binas 7A) * T (K) * oppervlakte uitstralend
oppervlak (m^2)
Paragraaf 2
Sterren ontstaan door gas en stofwolken in het heelal. Dichtheid val een wolk neemt toe
door middel van gravitatiekracht à gravitatiecontractie. Hierbij komt energie vrij.
Bij samenklonting van voldoende massa ontstaat er een gasbol à protoster. Bestaat vooral
uit waterstofgas, de energie die vrijkomt bij gravitatiecontractie, wordt omgezet in
kinetische energie van gasmoleculen. Hierdoor stijgt temperatuur van gasbol.
De bol verzamelt steeds meer massa, op een gegeven moment druk en temperatuur zo hoog
dat kernfusie plaats vindt: waterstof wordt omgezet in helium. Ze kunnen nu enorme
hoeveelheden energie uitstralen. Door toenemende temperatuur krijgen deeltjes dusdanig
hoge snelheid dat ster niet verder samenklontert à gravitatiecontractie stopt.
Ster van massa rond 10 zonmassa’s veranderd na miljarden jaren naar à rode neuzen. Lage
temperatuur en zeer grote diameter. Als hier de waterstof op is vindt er weer gravitatie
contractie plaats en veranderd rode neus in witte dwerg met kleine diameter en hogere
temperatuur.
Sterren met massa van meer dan 10 zonmassa’s zijn superreuzen met lage temperatuur en
zeer grote diameter. Als deze is opgebrand weer gravitatiecontractie. Door hoge massa gaat
dit erg snel, hierdoor weer andere kernfusies: waarbij zware atoomkernen ontstaan,
temperatuur wordt zo hoog dat explosie volgt. Buitenste lagen van ster worden in de ruimte
geblazen en ster zendt in korte tijd heel veel energie uit à supernova.
Tijdens deze explosie ontstaan er nog veel meer kernfusies waar nog zwaardere kernen door
ontstaan.
Paragraaf 1
Elektromagnetisch spectrum = zichtbaar licht + uv-straling (tabel 19B)
Uitgesplitst in zes bieden op aflopen golflengte (radiogolven, infraroodstraling, zichtbaar
licht, ultravioletstraling, röntgenstraling, gammastraling).
Elektromagnetische straling plant zich voort met lichtsnelheid.
Lichtsnelheid (binas) = golflengte (m) x frequentie (Hz).
Stralingsvermogen = hoeveelheid energie per tijdseenheid van de straling van een ster,
weergeven als Pbron. = lichtsterkte (L) dit wordt verspreid over een steeds groter oppervlak,
deze is te berekenen door Abol = 4*Pie*R^2.
Het bestraalde oppervlak neemt toe met kwadraat van de afstand à kwadratenwet.
Intensiteit = straling die per oppervlakte wordt ontvangen. Berekenen door:
I (intensiteit van straling) = Pbron (W)/ 4*Pie*R^2 (m)
Zonneconstante = gemiddelde intensiteit van elektromagnetische straling van zon op aarde.
Binas 32C.
Astronomische eenheid (AE) = gemiddelde afstand van midden aarde tot midden zon. Tabel
5.
Lichtjaar = hiermee kun je afstanden in heelal ook uitdrukken, afstand die licht in een jaar
aflegt. Binas tabel 5.
Zonmassa = massa van de sterren uitdrukken in aantal zonmassa. Aangeven in index^0. In
tabel 32C.
, Straling die ster uitzendt weergeven in
stralingsspectrum. (Intensiteit tegen de golflengte).
Een stralingsspectrum met piek noem je à
planckkromme. Binas tabel 22.
Golflengte van stralingsmaximum in Planckkromme
is omgekeerd evenredig aan absolute temperatuur.
à Wet van Wien.
De golflengte van stralingsmaximum (m) = contante
van Wien (binas 7A, mK)/ absolute temperatuur in
K.
Hiermee bepaal je dus de temperatuur van oppervlak van ster.
Koude sterren < 4000 K, zenden vooral licht met golflengte >700 nm uit. Rode kleur.
Warmte sterren = 6500 K, zenden vooral licht met golflente < 500 nm uit. Blauwe kleur.
Oppervlaktetemperatuur bepaalt ook hoeveelheid stralingsenergie per tijdseenheid à
uitgezonden vermogen in Watt.
Wet van Stefan-Boltzmann geeft verband tussen temperatuur en oppervlakte weer.
P (stralingsvermogen) = constante van Stefan (Binas 7A) * T (K) * oppervlakte uitstralend
oppervlak (m^2)
Paragraaf 2
Sterren ontstaan door gas en stofwolken in het heelal. Dichtheid val een wolk neemt toe
door middel van gravitatiekracht à gravitatiecontractie. Hierbij komt energie vrij.
Bij samenklonting van voldoende massa ontstaat er een gasbol à protoster. Bestaat vooral
uit waterstofgas, de energie die vrijkomt bij gravitatiecontractie, wordt omgezet in
kinetische energie van gasmoleculen. Hierdoor stijgt temperatuur van gasbol.
De bol verzamelt steeds meer massa, op een gegeven moment druk en temperatuur zo hoog
dat kernfusie plaats vindt: waterstof wordt omgezet in helium. Ze kunnen nu enorme
hoeveelheden energie uitstralen. Door toenemende temperatuur krijgen deeltjes dusdanig
hoge snelheid dat ster niet verder samenklontert à gravitatiecontractie stopt.
Ster van massa rond 10 zonmassa’s veranderd na miljarden jaren naar à rode neuzen. Lage
temperatuur en zeer grote diameter. Als hier de waterstof op is vindt er weer gravitatie
contractie plaats en veranderd rode neus in witte dwerg met kleine diameter en hogere
temperatuur.
Sterren met massa van meer dan 10 zonmassa’s zijn superreuzen met lage temperatuur en
zeer grote diameter. Als deze is opgebrand weer gravitatiecontractie. Door hoge massa gaat
dit erg snel, hierdoor weer andere kernfusies: waarbij zware atoomkernen ontstaan,
temperatuur wordt zo hoog dat explosie volgt. Buitenste lagen van ster worden in de ruimte
geblazen en ster zendt in korte tijd heel veel energie uit à supernova.
Tijdens deze explosie ontstaan er nog veel meer kernfusies waar nog zwaardere kernen door
ontstaan.
