Paragraaf 1
Vormen van élektrom4neÈisdp straliÍtrF licht van sterren (=zichtbaar licht)' ultraviolet-
radio- en röntgenstraling.
Lichtsnelheid = c = f xÀ h*tj"
kunt uitgaanvan c = 3,00x 10s m s-l(binastabelT)
*
c: lichtsnelheid, m s-l
*
f: frequentie van de straling, Hz
*
À: golflengte van de straling, m
fmin =
j-
r^ux
^G.
Bíj een bepaalde golflengte hoort dus een bepaalde frequentie van de straling.
Radiogolven: golflengten langer dan een millimeter -l
- Microgolven: golflengten tussen een millimeter en een meter
I
Submillimeterstrating: golflengten tussen een tiende millimeter en een millimeteri
tnfraroodstrating: golflengten tussen 750 nm en 0,1 nm
I
nm
I
Zichtbaar licht: golflengten tussen 4OO nm en 750 binas
i
Ultravioletstraling: golflengten tussen 1O nm =" 400 lrrtr
tttt en +t'rJ nm I
Röntgenstraling: tussen 10-11 m en 10-8 ,
I
Gammastraling: kleiner dan 10-11 m )
Het elektrom4netischspectrurn is de verzamelnaam voor alle soorten elektromagnetische straling
met uiteenlopende golflengten (en frequenties)
Voor het waarnemen van het heelal zijn de volgende soorten stralingen belangrijk: radiogolven,
microgolven, submillimeterstalling, ultravioletstraling, röntgenstraling en gammastraling'
Niet alle elektromagnetische straling kan doordringen door de aardatmosfeer.
Een ruimtetelescoop is een telescoop die zich in de ruimte bevindt, bijvoorbeeld in een baan om de
aarde
Paragraaf 2
Alle voonnerpen zenden afhankelijk van hun temperatuur elektromagnetische straling uit in
u iteenlope nde golflengten.
Het vermogen van uitgezonden straling is voor elk voorwerp anders. Dit hangt af van 1) de intensiteit
(= het vermogen van de straling in watt uitgezonden per vierkante meter oppervlak) van de stralinS.
2) De intensiteit per nonometervan de uitgezonden straling, intensiteit-dichtheid (de intensiteit van
de straling per nanometer). De grafiek die je krijgt heet een stralfuXdromne:
E
!
=
!
'2
i
!
aooo
I
.g
Ë 15m
I
1m0
À afbeelding tO
stralrngskrommen bij verschillende temperatqren
, Continu spectrum: warme voorwerpen zenden straling uit in veelverschillende golflengte
Emissiespectrum: uitgezonden straling
I Zwarte straler: een vooru/erp met een constante temperatuur dat alle elektromagnetisch straling die
erop valt, volledige absorbeert. Doordat het straling absorbeert, stijgt de temperatuur van het
voorwerp en gaat het steeds meer stralíng uitzenden. Als absorptie en emissie van straling in
evenwicht zijn, bereikt het voorwerp een constante temperatuur.
De stralingskrommen voor een zwarte straler worden ook wel planck-krommen genoemd.
Echte voorwerpen zijn vrijwel nooit ideale zwarte stralers. Maar toch blijken de meeste voorwerpen
bij benadering een zwarte straler te zijn.
Naarmate de temperatuur van een voorwerp stijgt, verandert de kleur die we waarnemen. Dit zie je
in de stralingskromme van de vorige bladzijde. Uit die afbeelding (10) blijkt dat naarmate de
temperatuur stíjgt, een voorwerp in alle golflengten meer energie gaat uit zenden, en dat de piek van
de stralingskromme naar kortere golflengten verschuift.
rU, Het verband tussen T en À wordt gegeven door de verschuivingswet van Wien:
Kw=ÀmaxxT B;..os
* Kw: de constante van Wien in meter kelvin (m K\,2,9 x L0-3 (binas tabelT)
* Àmax: de golflente in meter (m)van de straling met de hoogste intensiteit
* T: de temperatuur van het voorwerp in kelvin (K)
Wet van Wien geldt alleen voor'zwarte stralers': voorwerpen die licht uitstralen. Mensen
reflecteren lipht dus geldt deze wet voor ons niet.
- cxT
ïmax = Kw
-
Het emissiespectrum van een zwarte straler is een continu §pectrum.
Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe meer energie het voorwerp uitzendt in alle
golflengten.
De temperatuur van een voorwerp bepaalt de kleur van het licht dat het voorwerp uitzendt.
ï Door bij verschillende golflengten te meten hoeveelenergie een voorwerp uitzendt, kun je bepalen
welke temperatuur het voorwerp heeft.
Hoe groter de golflengte {À), hoe lager de temperatuur (T}.
Paragraaf 3
De planck-kromrne geeft aan hoe groot de intensiteit per nanometer van de uitgezonden straling is.
De oppervlakte onder de planck-kromme geeft daarom de totale intensiteit van de uitgezonden
straling. Het verband tussen de temperatuur en de intensiteit wordt gegeven door de wet van
Stefan-Boltzmann:
luron=oXTa
* de intensiteit van de bron in watt per vierkante meter (W m-')
16ro6:
* o: de constante van Stefan Boltzman (in W m-2 K'41,5,67 x L0-8 (binas tabel 7)
+ T de temperatuur in kelvin (K)
Vormen van élektrom4neÈisdp straliÍtrF licht van sterren (=zichtbaar licht)' ultraviolet-
radio- en röntgenstraling.
Lichtsnelheid = c = f xÀ h*tj"
kunt uitgaanvan c = 3,00x 10s m s-l(binastabelT)
*
c: lichtsnelheid, m s-l
*
f: frequentie van de straling, Hz
*
À: golflengte van de straling, m
fmin =
j-
r^ux
^G.
Bíj een bepaalde golflengte hoort dus een bepaalde frequentie van de straling.
Radiogolven: golflengten langer dan een millimeter -l
- Microgolven: golflengten tussen een millimeter en een meter
I
Submillimeterstrating: golflengten tussen een tiende millimeter en een millimeteri
tnfraroodstrating: golflengten tussen 750 nm en 0,1 nm
I
nm
I
Zichtbaar licht: golflengten tussen 4OO nm en 750 binas
i
Ultravioletstraling: golflengten tussen 1O nm =" 400 lrrtr
tttt en +t'rJ nm I
Röntgenstraling: tussen 10-11 m en 10-8 ,
I
Gammastraling: kleiner dan 10-11 m )
Het elektrom4netischspectrurn is de verzamelnaam voor alle soorten elektromagnetische straling
met uiteenlopende golflengten (en frequenties)
Voor het waarnemen van het heelal zijn de volgende soorten stralingen belangrijk: radiogolven,
microgolven, submillimeterstalling, ultravioletstraling, röntgenstraling en gammastraling'
Niet alle elektromagnetische straling kan doordringen door de aardatmosfeer.
Een ruimtetelescoop is een telescoop die zich in de ruimte bevindt, bijvoorbeeld in een baan om de
aarde
Paragraaf 2
Alle voonnerpen zenden afhankelijk van hun temperatuur elektromagnetische straling uit in
u iteenlope nde golflengten.
Het vermogen van uitgezonden straling is voor elk voorwerp anders. Dit hangt af van 1) de intensiteit
(= het vermogen van de straling in watt uitgezonden per vierkante meter oppervlak) van de stralinS.
2) De intensiteit per nonometervan de uitgezonden straling, intensiteit-dichtheid (de intensiteit van
de straling per nanometer). De grafiek die je krijgt heet een stralfuXdromne:
E
!
=
!
'2
i
!
aooo
I
.g
Ë 15m
I
1m0
À afbeelding tO
stralrngskrommen bij verschillende temperatqren
, Continu spectrum: warme voorwerpen zenden straling uit in veelverschillende golflengte
Emissiespectrum: uitgezonden straling
I Zwarte straler: een vooru/erp met een constante temperatuur dat alle elektromagnetisch straling die
erop valt, volledige absorbeert. Doordat het straling absorbeert, stijgt de temperatuur van het
voorwerp en gaat het steeds meer stralíng uitzenden. Als absorptie en emissie van straling in
evenwicht zijn, bereikt het voorwerp een constante temperatuur.
De stralingskrommen voor een zwarte straler worden ook wel planck-krommen genoemd.
Echte voorwerpen zijn vrijwel nooit ideale zwarte stralers. Maar toch blijken de meeste voorwerpen
bij benadering een zwarte straler te zijn.
Naarmate de temperatuur van een voorwerp stijgt, verandert de kleur die we waarnemen. Dit zie je
in de stralingskromme van de vorige bladzijde. Uit die afbeelding (10) blijkt dat naarmate de
temperatuur stíjgt, een voorwerp in alle golflengten meer energie gaat uit zenden, en dat de piek van
de stralingskromme naar kortere golflengten verschuift.
rU, Het verband tussen T en À wordt gegeven door de verschuivingswet van Wien:
Kw=ÀmaxxT B;..os
* Kw: de constante van Wien in meter kelvin (m K\,2,9 x L0-3 (binas tabelT)
* Àmax: de golflente in meter (m)van de straling met de hoogste intensiteit
* T: de temperatuur van het voorwerp in kelvin (K)
Wet van Wien geldt alleen voor'zwarte stralers': voorwerpen die licht uitstralen. Mensen
reflecteren lipht dus geldt deze wet voor ons niet.
- cxT
ïmax = Kw
-
Het emissiespectrum van een zwarte straler is een continu §pectrum.
Hoe hoger de temperatuur van een voorwerp, hoe meer energie het voorwerp uitzendt in alle
golflengten.
De temperatuur van een voorwerp bepaalt de kleur van het licht dat het voorwerp uitzendt.
ï Door bij verschillende golflengten te meten hoeveelenergie een voorwerp uitzendt, kun je bepalen
welke temperatuur het voorwerp heeft.
Hoe groter de golflengte {À), hoe lager de temperatuur (T}.
Paragraaf 3
De planck-kromrne geeft aan hoe groot de intensiteit per nanometer van de uitgezonden straling is.
De oppervlakte onder de planck-kromme geeft daarom de totale intensiteit van de uitgezonden
straling. Het verband tussen de temperatuur en de intensiteit wordt gegeven door de wet van
Stefan-Boltzmann:
luron=oXTa
* de intensiteit van de bron in watt per vierkante meter (W m-')
16ro6:
* o: de constante van Stefan Boltzman (in W m-2 K'41,5,67 x L0-8 (binas tabel 7)
+ T de temperatuur in kelvin (K)
