Natuurkunde H13
Naar: (Flokstra, et al., 2020)
§2 oppervlaktetemperatuur van sterren
Optische telescoop = een telescoop bestaande uit spiegels en lenzen
Emissiespectrum = een spectrum bestaande uit alle uitgezonden golflengtes
van een bron
Continu spectrum = een spectrum waarin de kleuren licht vloeiend in elkaar
overlopen
Stralingsintensiteit = de energie die per seconde per m2 een loodrecht
oppervlakte treft
Stralingskromme = de grafiek van de stralingsintensiteit per golflengte-
interval
Zonneconstante = hoeveel energie er per seconde straalt door een
oppervlakte van 1 m2, buiten de atmosfeer en loodrecht
op de invallende zonnestralen
Oppervlaktetemperatuur = de temperatuur van de buitenste laag van een ster
Infraroodtelescoop = een telescoop die een beeld vormt d.m.v. het opnemen
van infraroodstraling
Radiotelescoop = een telscoop die een beeld vormt d.m.v. het opnemen
van radiogolven
Uit het spectrum van een ster kun je de oppervlaktetemperatuur bepalen met behulp
van de golflengte van het stralingsmaximum
Straling uit het heelal omvat alle soorten straling van het elektromagnetisch
spectrum
De atmosfeer van de aarde laat vooral zichtbaar licht, radiogolven met golflengtes
tussen ongeveer 10 cm en 10 m en een deel van het infrarood door
De zonneconstante is de stralingsintensiteit (in W/m2) van de zon door ene loodrecht
op de straling staand oppervlak bij de aarde buiten de atmosfeer. De
stralingsintensiteit is gelijk aan de oppervlakte onder de daar opgemeten
stralingskromme
Elektromagnetische straling
Elektromagnetische straling wordt uitgezonden en ook geabsorbeerd als fotonen:
energiepakketjes met een bepaalde hoeveelheid elektromagnetische energie die zich met de
lichtsnelheid verplaatsen. De fotonenergie Ef hangt af van de frequentie f van de
elektromagnetische straling:
E f =h∗f
Hierin is h de constante van Planck. De frequentie f van een foton hangt samen met de
golflengte van de straling: c = f * , waarin c staat voor de lichtsnelheid.
Temperatuur en straling
Planckkromme = Een theoretische stralingskromme
, Aan de hand van de experimenteel bepaalde stralingskrommen voor gloeiendhete
voorwerpen, had Wilhelm Wien in de 19e eeuw ontdekt dat de golflengte van het
stralingsmaximum omgekeerd evenredig is met de absolute temperatuur van het stralend
oppervlak. Aangenomen wordt dat dit ook geldt voor de oppervlaktetemperatuur van
sterren:
❑max∗T =k W
In deze formule is max de golflengte (in m) van het maximum in de stralingskromme en T de
oppervlaktetemperatuur (in K). Deze formule heet de wet van Wien. De constante kW is de
constante van Wien.
Totale stralingsvermogen en waargenomen intensiteit
De grijze oppervlakte onder de opgemeten stralingskromme van de zon is de
stralingsintensiteit I (in W/m2) over het hele spectrum, de zonneconstante. De totale energie
die een ster per s uitzendt is het totale stralingsvermogen Pbron (in W) van die ster. Voor het
verband tussen totale stralingsvermogen en stralingsintensiteit geldt:
Pbron
I= 2
4 π∗r
In deze formule is I de stralingsintensiteit bij de aarde (in W/m2), r de afstand tot de ster (in
m) en Pbron het totale stralingsvermogen van de ster (in W).
§3 Totale stralingsvermogen van sterren
Parallaxmethode = een methode om de afstand tot een ster te bepalen
Parallax (p) = de verplaatsing van de ster ten opzichte van de
achtergrond van veel verder weg gelegen ‘stilstaande’
sterren
Hertzsprung-Russel-diagram = een diagram waarin de oppevlaktetemperatuur en het
totale stralingsvermogen vergeleken wordt met dat van
de zon
Van een relatief dichtbij staande ster is de afstand te bepalen met de
parallaxmethode, de verschuiving tegen de sterren op de verre achtergrond na 6
maanden
Het Hertzsprung-Russel-diagram geeft het verband tussen het totale
stralingsvermogen Pbron en de oppervlaktetemperatuur T voor de sterren waarvan de
afstand r tot de aarde bekend is
Voor een ster op een onbekende afstand van de aarde kun je met de
oppervlaktetemperatuur T en het HRD een schatting maken van het totale
stralingsvermogen Pbron.
Naar: (Flokstra, et al., 2020)
§2 oppervlaktetemperatuur van sterren
Optische telescoop = een telescoop bestaande uit spiegels en lenzen
Emissiespectrum = een spectrum bestaande uit alle uitgezonden golflengtes
van een bron
Continu spectrum = een spectrum waarin de kleuren licht vloeiend in elkaar
overlopen
Stralingsintensiteit = de energie die per seconde per m2 een loodrecht
oppervlakte treft
Stralingskromme = de grafiek van de stralingsintensiteit per golflengte-
interval
Zonneconstante = hoeveel energie er per seconde straalt door een
oppervlakte van 1 m2, buiten de atmosfeer en loodrecht
op de invallende zonnestralen
Oppervlaktetemperatuur = de temperatuur van de buitenste laag van een ster
Infraroodtelescoop = een telescoop die een beeld vormt d.m.v. het opnemen
van infraroodstraling
Radiotelescoop = een telscoop die een beeld vormt d.m.v. het opnemen
van radiogolven
Uit het spectrum van een ster kun je de oppervlaktetemperatuur bepalen met behulp
van de golflengte van het stralingsmaximum
Straling uit het heelal omvat alle soorten straling van het elektromagnetisch
spectrum
De atmosfeer van de aarde laat vooral zichtbaar licht, radiogolven met golflengtes
tussen ongeveer 10 cm en 10 m en een deel van het infrarood door
De zonneconstante is de stralingsintensiteit (in W/m2) van de zon door ene loodrecht
op de straling staand oppervlak bij de aarde buiten de atmosfeer. De
stralingsintensiteit is gelijk aan de oppervlakte onder de daar opgemeten
stralingskromme
Elektromagnetische straling
Elektromagnetische straling wordt uitgezonden en ook geabsorbeerd als fotonen:
energiepakketjes met een bepaalde hoeveelheid elektromagnetische energie die zich met de
lichtsnelheid verplaatsen. De fotonenergie Ef hangt af van de frequentie f van de
elektromagnetische straling:
E f =h∗f
Hierin is h de constante van Planck. De frequentie f van een foton hangt samen met de
golflengte van de straling: c = f * , waarin c staat voor de lichtsnelheid.
Temperatuur en straling
Planckkromme = Een theoretische stralingskromme
, Aan de hand van de experimenteel bepaalde stralingskrommen voor gloeiendhete
voorwerpen, had Wilhelm Wien in de 19e eeuw ontdekt dat de golflengte van het
stralingsmaximum omgekeerd evenredig is met de absolute temperatuur van het stralend
oppervlak. Aangenomen wordt dat dit ook geldt voor de oppervlaktetemperatuur van
sterren:
❑max∗T =k W
In deze formule is max de golflengte (in m) van het maximum in de stralingskromme en T de
oppervlaktetemperatuur (in K). Deze formule heet de wet van Wien. De constante kW is de
constante van Wien.
Totale stralingsvermogen en waargenomen intensiteit
De grijze oppervlakte onder de opgemeten stralingskromme van de zon is de
stralingsintensiteit I (in W/m2) over het hele spectrum, de zonneconstante. De totale energie
die een ster per s uitzendt is het totale stralingsvermogen Pbron (in W) van die ster. Voor het
verband tussen totale stralingsvermogen en stralingsintensiteit geldt:
Pbron
I= 2
4 π∗r
In deze formule is I de stralingsintensiteit bij de aarde (in W/m2), r de afstand tot de ster (in
m) en Pbron het totale stralingsvermogen van de ster (in W).
§3 Totale stralingsvermogen van sterren
Parallaxmethode = een methode om de afstand tot een ster te bepalen
Parallax (p) = de verplaatsing van de ster ten opzichte van de
achtergrond van veel verder weg gelegen ‘stilstaande’
sterren
Hertzsprung-Russel-diagram = een diagram waarin de oppevlaktetemperatuur en het
totale stralingsvermogen vergeleken wordt met dat van
de zon
Van een relatief dichtbij staande ster is de afstand te bepalen met de
parallaxmethode, de verschuiving tegen de sterren op de verre achtergrond na 6
maanden
Het Hertzsprung-Russel-diagram geeft het verband tussen het totale
stralingsvermogen Pbron en de oppervlaktetemperatuur T voor de sterren waarvan de
afstand r tot de aarde bekend is
Voor een ster op een onbekende afstand van de aarde kun je met de
oppervlaktetemperatuur T en het HRD een schatting maken van het totale
stralingsvermogen Pbron.
