13.1 Introductie
Astrofysica = onderzoekgsebied van straling van elektromagnetisch spectrum in het heelal
Elektromagnetisch spectrum = in volgorde van toenemende golflengte bestaat het uit:
gammastraling -> röntgenstraling -> ultravioletstraling -> zichtbaar licht -> infraroodstraling ->
microgolven -> radiogolven
Elektromagnetische straling = energie die als fotonen met lichtsnelheid wordt overgebracht
Fotonenergie, 𝐸𝑓 = hangt af van de frequentie van straling
c=λxf
- c = lichtsnelheid = 2,998 x 10^8 m/s
- f = frequentie van elektromagnetische straling
𝐸𝑓 = h x f = 𝐸𝑚 - 𝐸𝑛
- h = constante van Planck = 6,626 x 10^-34 J/x
- f = frequentie van de foton in Hz
, 13.2 Oppervlaktetemperatuur van
sterren
Fotosfeer, 5800 K = buitenste laag van de zon waaruit alle waargenomen straling wordt uitgezonden
- Op aarde wordt een deel van die straling geabsorbeerd in de atmosfeer van de aarde
- Absorbeert eerst straling uit de binnenste van de zon en zendt vervolgens de straling uit met
een spectrum dat past bij een temperatuur van 5800 K
Continu spectrum = het gebied binnen de elektromagnetische spectrum van de stralingsbron waarin
straling op alle golflengten voorkomt
Optische telescoop = kijker die objecten, die ver van de waarnemer zijn verwijderd, vergroot met
behulp van spiegels of lenzen en waarnemingen geeft in het zichtbaar licht-deel van het
elektromagnetisch spectrum
Infraroodtelescoop = telescoop die wordt gebruikt bij metingen aan infraroodstraling
- Infraroodstraling worden vooral uitgezonden door koudere voorwerpen (grotere golflengte
en dus lagere frequentie)
Radiotelescoop = telescoop die radiogolven opvangt, die afkomstig zijn van astronomische objecten
op zeeniveau
- Voor nauwkeurige metingen is een groot diameter nodig (op zeeniveau)
● Het melkwegstelsel bestaat uit onzichtbaar materiaal dat licht absorbeert, maar
infraroodstraling en radiogolven doorlaat
Emissiespectrum = stralingsenergie wordt uitgezonden en is als lijnen te zien
2
Stralingsintensiteit, I = energie die per seconde per 𝑚 een loodrecht oppervlak treft
- Oppervlakte onder de stralingskromme
Stralingskromme = grafiek van de stralingsintensiteit per golflengte-niveau in het spectrum
Zonneconstante = hoeveelheid energie van de zon die de aarde bereikt per seconde door een
2
oppervlakte van 1 𝑚 buiten de atmosfeer en loodrecht op invallende zonnestralen
- Maat voor de waargenomen helderheid van de zon (en sterren)
2
- Op aarde: 1,37 x 10^3 W/𝑚
Pulsar = eindstadium van een ster met een massa die 10x zo groot is als de massa van de zon
- Als waterstof en helium zijn opgeraakt, stort het door de gravitatie in elkaar. Hierdoor komt
er zo veel energie vrij dat de ster explodeert -> supernova = kleine, zeer snel ronddraaiende
neutronenster
- Alle elementen zwaarder dan waterstof en helium zijn ontstaan uit een supernova
- Bij een zeer hoge temperatuur van een ster ontstaan kernfusieprocessen van elementen tot
aan ijzer. Door neutronenvangst worden zwaardere elementen gevormd waardoor er
bètaverval plaatsvindt. Bij een explosie worden de elementen in het heelal geblazen
Oppervlaktetemperatuur (T) van een ster
- Te bepalen uit de golflengte van de stralingsmaximum in de stralingskromme
- Omgekeerd evenredig met de golflengte waarbij de gemeten stralingsintensiteit maximaal is
- Warmere ster -> hogere oppervlaktetemperatuur -> kleinere golflengte en hogere frequentie
Astrofysica = onderzoekgsebied van straling van elektromagnetisch spectrum in het heelal
Elektromagnetisch spectrum = in volgorde van toenemende golflengte bestaat het uit:
gammastraling -> röntgenstraling -> ultravioletstraling -> zichtbaar licht -> infraroodstraling ->
microgolven -> radiogolven
Elektromagnetische straling = energie die als fotonen met lichtsnelheid wordt overgebracht
Fotonenergie, 𝐸𝑓 = hangt af van de frequentie van straling
c=λxf
- c = lichtsnelheid = 2,998 x 10^8 m/s
- f = frequentie van elektromagnetische straling
𝐸𝑓 = h x f = 𝐸𝑚 - 𝐸𝑛
- h = constante van Planck = 6,626 x 10^-34 J/x
- f = frequentie van de foton in Hz
, 13.2 Oppervlaktetemperatuur van
sterren
Fotosfeer, 5800 K = buitenste laag van de zon waaruit alle waargenomen straling wordt uitgezonden
- Op aarde wordt een deel van die straling geabsorbeerd in de atmosfeer van de aarde
- Absorbeert eerst straling uit de binnenste van de zon en zendt vervolgens de straling uit met
een spectrum dat past bij een temperatuur van 5800 K
Continu spectrum = het gebied binnen de elektromagnetische spectrum van de stralingsbron waarin
straling op alle golflengten voorkomt
Optische telescoop = kijker die objecten, die ver van de waarnemer zijn verwijderd, vergroot met
behulp van spiegels of lenzen en waarnemingen geeft in het zichtbaar licht-deel van het
elektromagnetisch spectrum
Infraroodtelescoop = telescoop die wordt gebruikt bij metingen aan infraroodstraling
- Infraroodstraling worden vooral uitgezonden door koudere voorwerpen (grotere golflengte
en dus lagere frequentie)
Radiotelescoop = telescoop die radiogolven opvangt, die afkomstig zijn van astronomische objecten
op zeeniveau
- Voor nauwkeurige metingen is een groot diameter nodig (op zeeniveau)
● Het melkwegstelsel bestaat uit onzichtbaar materiaal dat licht absorbeert, maar
infraroodstraling en radiogolven doorlaat
Emissiespectrum = stralingsenergie wordt uitgezonden en is als lijnen te zien
2
Stralingsintensiteit, I = energie die per seconde per 𝑚 een loodrecht oppervlak treft
- Oppervlakte onder de stralingskromme
Stralingskromme = grafiek van de stralingsintensiteit per golflengte-niveau in het spectrum
Zonneconstante = hoeveelheid energie van de zon die de aarde bereikt per seconde door een
2
oppervlakte van 1 𝑚 buiten de atmosfeer en loodrecht op invallende zonnestralen
- Maat voor de waargenomen helderheid van de zon (en sterren)
2
- Op aarde: 1,37 x 10^3 W/𝑚
Pulsar = eindstadium van een ster met een massa die 10x zo groot is als de massa van de zon
- Als waterstof en helium zijn opgeraakt, stort het door de gravitatie in elkaar. Hierdoor komt
er zo veel energie vrij dat de ster explodeert -> supernova = kleine, zeer snel ronddraaiende
neutronenster
- Alle elementen zwaarder dan waterstof en helium zijn ontstaan uit een supernova
- Bij een zeer hoge temperatuur van een ster ontstaan kernfusieprocessen van elementen tot
aan ijzer. Door neutronenvangst worden zwaardere elementen gevormd waardoor er
bètaverval plaatsvindt. Bij een explosie worden de elementen in het heelal geblazen
Oppervlaktetemperatuur (T) van een ster
- Te bepalen uit de golflengte van de stralingsmaximum in de stralingskromme
- Omgekeerd evenredig met de golflengte waarbij de gemeten stralingsintensiteit maximaal is
- Warmere ster -> hogere oppervlaktetemperatuur -> kleinere golflengte en hogere frequentie
