Natuurkunde
Samenvatting
H11 astrofysica
Blok 1A Energieniveaus; absorptie en emissie
Bij emissie valt een elektron uit een aangeslagen toestand terug naar een lager
energieniveau. Hierbij wordt een foton uitgezonden.
Voor dat foton geldt; Ef = EM – EN
Bij absorptie wordt een foton opgenomen door een elektron waardoor dit elektron in
een hogere energietoestand terecht komt. Dit gebeurt alleen als de energie van het
foton exact overeenkomt met het energieverschil. Ef = EM – EN
Blok 1B absorptie- en emissiespectra
Elke soort atoom/ molecuul kan alleen hele specifieke fotonen uitzenden/
absorberen. Dit betekent ook hele specifieke foton-energieën en golflengten, want
h xc
Ef = h x f =
λ
Dat wordt weergegeven in een emissiespectrum; Binas tabel 20
Als wit licht, dat alle golflengten bevat door een gas gaat, zullen de meeste
golflengten doorgelaten worden. Alleen de hele specifieke golflengten worden
geabsorbeerd.
De donkere lijnen heten de fraunhoferlijnen en vormen samen het
absorptiespectrum.
Aan de hand van absorptie- en emissiespectra kan geïdentificeerd worden welke
atomen in het gas zitten; dus ook bij sterren die heel ver weg staan.
, Blok 2A Planckkromme; wetten van Wien en Stefan Boltzman
Een zwart lichaam is een voorwerp dat straling van alle golflengten dat erop valt
absorbeert.
De temperatuurstraling die zo’n voorwerp uitzendt is heel karakteristiek en wordt
weergegeven in een planckkromme. In de praktijk gedragen de meeste voorwerpen
zich bij benadering als zwarte straler.
Planckkromme
Let op!
y-as meestal in W/m2 per nm.
Dus oppervlakte onder grafiek is totale
uitgezonden I.
Twee dingen vallen op bij toenemende temperatuur;
1. De top van de grafiek schuift naar links
K
λ top = w
T
kw = constante van Wien
T = temperatuur in Kelvin
λ top = meest uitgezonden golflengte in meter.
2. De oppervlakte onder de grafiek neemt toe. Daarmee neemt het uitgestraalde
vermogen P geldt de wet van Stefan Boltzman.
P = σ x A x T4
T = temperatuur in K
A = uitstralend oppervlak in m2
σ = constante van Stefan Boltzman
Let op! Als een voorwerp met hoge T in een omgeving met lage T geldt;
Pnetto = Puitgezonden – Pontvangen
P = σ x A x Thoog4 - σ x A x Tlaag4
Samenvatting
H11 astrofysica
Blok 1A Energieniveaus; absorptie en emissie
Bij emissie valt een elektron uit een aangeslagen toestand terug naar een lager
energieniveau. Hierbij wordt een foton uitgezonden.
Voor dat foton geldt; Ef = EM – EN
Bij absorptie wordt een foton opgenomen door een elektron waardoor dit elektron in
een hogere energietoestand terecht komt. Dit gebeurt alleen als de energie van het
foton exact overeenkomt met het energieverschil. Ef = EM – EN
Blok 1B absorptie- en emissiespectra
Elke soort atoom/ molecuul kan alleen hele specifieke fotonen uitzenden/
absorberen. Dit betekent ook hele specifieke foton-energieën en golflengten, want
h xc
Ef = h x f =
λ
Dat wordt weergegeven in een emissiespectrum; Binas tabel 20
Als wit licht, dat alle golflengten bevat door een gas gaat, zullen de meeste
golflengten doorgelaten worden. Alleen de hele specifieke golflengten worden
geabsorbeerd.
De donkere lijnen heten de fraunhoferlijnen en vormen samen het
absorptiespectrum.
Aan de hand van absorptie- en emissiespectra kan geïdentificeerd worden welke
atomen in het gas zitten; dus ook bij sterren die heel ver weg staan.
, Blok 2A Planckkromme; wetten van Wien en Stefan Boltzman
Een zwart lichaam is een voorwerp dat straling van alle golflengten dat erop valt
absorbeert.
De temperatuurstraling die zo’n voorwerp uitzendt is heel karakteristiek en wordt
weergegeven in een planckkromme. In de praktijk gedragen de meeste voorwerpen
zich bij benadering als zwarte straler.
Planckkromme
Let op!
y-as meestal in W/m2 per nm.
Dus oppervlakte onder grafiek is totale
uitgezonden I.
Twee dingen vallen op bij toenemende temperatuur;
1. De top van de grafiek schuift naar links
K
λ top = w
T
kw = constante van Wien
T = temperatuur in Kelvin
λ top = meest uitgezonden golflengte in meter.
2. De oppervlakte onder de grafiek neemt toe. Daarmee neemt het uitgestraalde
vermogen P geldt de wet van Stefan Boltzman.
P = σ x A x T4
T = temperatuur in K
A = uitstralend oppervlak in m2
σ = constante van Stefan Boltzman
Let op! Als een voorwerp met hoge T in een omgeving met lage T geldt;
Pnetto = Puitgezonden – Pontvangen
P = σ x A x Thoog4 - σ x A x Tlaag4
