Natuurkunde samenvatting
11.1 Sterren waarnemen
Astronomie: het waarnemen en systematisch in kaart brengen van sterren, planeten en
hemellichamen
- waarnemingen doe je vanaf de aarde of vanuit satellieten rondom de aarde
- In ons sterrenstelsel, de Melkweg, bevinden er ongeveer 1011 sterren die op vele lichtjaren
afstand staan (Tabel 5)
- de dichtstbijzijnde ster, na onze zon, is Proxima Centauri op 4,24 Ij
Astrologie: het zoeken van verbanden tussen het menselijk lot en de stand van
sterren(beelden), maan, zon en planeten. Het heeft geen wetenschappelijke onderbouwing
→ valt niet onder de natuurkunde
Astrofysica: het zoeken naar natuurkundige verklaringen voor wat je waarneemt en het
afleiden van eigenschappen van sterren uit deze waarnemingen
- astrofysica is de wetenschap waarmee je in modellen naar natuurkundige verklaringen voor
deze waarnemingen zoekt
Optische waarneming
▪ Het blote oog
- je doet alleen waarnemingen in het zichtbare gebied met golflengten tussen 380 en
760 nm
- je kunt alleen objecten zien die helder genoeg zijn om met je oog waar te nemen
- je kunt alleen objecten onderscheiden die voldoende ruimtelijk gescheiden zijn
▪ Telescoop
- is ook beperkt tot waarnemingen in het zichtbare gebied
- grote lens → meer licht verzamelen dan het oog → lichtzwakkere objecten aan de
hemel waarnemen
- heeft een groter scheidend vermogen → kleinere hemelobjecten onderscheiden
Twee soorten optische telescopen:
1. Lenstelescopen
▪ Lenzen gebruiken om licht op te vangen en te bundelen naar je oog
▪ Nadeel: iedere kleur licht zal anders breken, je moet dus iedere kleur apart
scherpstellen
2. Spiegeltelescopen
▪ Spiegel gebruiken om het licht van het beeld te bundelen
▪ Voordeel: minder zwaar dus je kunt hem van onder ondersteunen en groter maken
Hoe groter de diameter van de lens/spiegel → hoe meer licht je opvangt en hoe scherper
het beeld is
Keck-telescoop: bestaat uit twee, samenwerkende telescopen met ieder een spiegel met
een diameter van 10m → bestaat uit meerdere kleinere samengevoegde spiegels
, Uit het heelal komt straling uit vrijwel alle golflengtegebieden in de richting van de aarde:
van radiostraling tot en met gammastraling
▪ Niet al deze straling bereikt het aardoppervlak (Binas 30E)
▪ De atmosfeer van aarde is alleen transparant voor zichtbaar licht en infrarood
(optische venster) en radiostraling van ongeveer 10-2 tot 101 (radiovenster)
▪ Radiotelescopen kunnen alleen of in een array waarnemingen doen aan de
radiostraling van sterren en kosmische straling
Radioastromonie
▪ Het scheidend vermogen van een telescoop is evenredig met de golflengte
▪ Sterren en sterrenstelsels stralen naast elektromagnetische straling ook kosmische
straling uit → hoogenergetische deeltjes zoals protonen en ijzerkernen
- als zo’n deeltje door de atmosfeer komt, geeft het een radiosignaal af, dat je met
een radiotelescoop kunt meten
Ruimtetelescopen
▪ Om waarnemingen aan het heelal te doen in golflengtegebieden buiten het optische
venster en het radiovenster zijn ruimtetelescopen nodig
▪ Ruimtetelescopen zijn telescopen die zich aan boord van een satelliet bevinden
▪ Met ruimtetelescopen heb je geen last van de atmosfeer, omgevingslicht of
radiozenders en kun je het gehele elektromagnetische spectrum 24 uur per dag
waarnemen
▪ Sommige satellieten bevinden zich in een zodanige baan dat ze vlakbij de
schaduwkegel van de aarde zitten, dichtbij het zogenaamde tweede Lagrange punt
→ hier is de gravitatiekracht van de aarde en de zon samen de kunstmaan in een
cirkelbaan om de zon met dezelfde omlooptijd als die van de aarde houden
- voordeel: satelliet heeft de zon en aarde achter zich → afscherming eenvoudiger →
waarnemingen kunnen doorgaan
11.2 Sterspectra
Spectroscopie: spectrum van het licht maken met een prisma of een
tralie
- je laat een smalle bundel licht op een prisma of tralie vallen, een
prisma breekt het licht in alle golflengten uiteen in een spectrum
- discreet spectrum: licht met enkele kleuren
- continu spectrum: wit licht met alle golflengten vormt een continu
spectrum
Atoommodellen
▪ Krentenbolmodel
- atoom is een homogene bol van positieve lading, waarin negatieve ladingen
aanwezig zijn, zoals krenten in een krentenbol
- het model verklaart nog weinig van het gedrag van atomen
▪ Rutherfordmodel
11.1 Sterren waarnemen
Astronomie: het waarnemen en systematisch in kaart brengen van sterren, planeten en
hemellichamen
- waarnemingen doe je vanaf de aarde of vanuit satellieten rondom de aarde
- In ons sterrenstelsel, de Melkweg, bevinden er ongeveer 1011 sterren die op vele lichtjaren
afstand staan (Tabel 5)
- de dichtstbijzijnde ster, na onze zon, is Proxima Centauri op 4,24 Ij
Astrologie: het zoeken van verbanden tussen het menselijk lot en de stand van
sterren(beelden), maan, zon en planeten. Het heeft geen wetenschappelijke onderbouwing
→ valt niet onder de natuurkunde
Astrofysica: het zoeken naar natuurkundige verklaringen voor wat je waarneemt en het
afleiden van eigenschappen van sterren uit deze waarnemingen
- astrofysica is de wetenschap waarmee je in modellen naar natuurkundige verklaringen voor
deze waarnemingen zoekt
Optische waarneming
▪ Het blote oog
- je doet alleen waarnemingen in het zichtbare gebied met golflengten tussen 380 en
760 nm
- je kunt alleen objecten zien die helder genoeg zijn om met je oog waar te nemen
- je kunt alleen objecten onderscheiden die voldoende ruimtelijk gescheiden zijn
▪ Telescoop
- is ook beperkt tot waarnemingen in het zichtbare gebied
- grote lens → meer licht verzamelen dan het oog → lichtzwakkere objecten aan de
hemel waarnemen
- heeft een groter scheidend vermogen → kleinere hemelobjecten onderscheiden
Twee soorten optische telescopen:
1. Lenstelescopen
▪ Lenzen gebruiken om licht op te vangen en te bundelen naar je oog
▪ Nadeel: iedere kleur licht zal anders breken, je moet dus iedere kleur apart
scherpstellen
2. Spiegeltelescopen
▪ Spiegel gebruiken om het licht van het beeld te bundelen
▪ Voordeel: minder zwaar dus je kunt hem van onder ondersteunen en groter maken
Hoe groter de diameter van de lens/spiegel → hoe meer licht je opvangt en hoe scherper
het beeld is
Keck-telescoop: bestaat uit twee, samenwerkende telescopen met ieder een spiegel met
een diameter van 10m → bestaat uit meerdere kleinere samengevoegde spiegels
, Uit het heelal komt straling uit vrijwel alle golflengtegebieden in de richting van de aarde:
van radiostraling tot en met gammastraling
▪ Niet al deze straling bereikt het aardoppervlak (Binas 30E)
▪ De atmosfeer van aarde is alleen transparant voor zichtbaar licht en infrarood
(optische venster) en radiostraling van ongeveer 10-2 tot 101 (radiovenster)
▪ Radiotelescopen kunnen alleen of in een array waarnemingen doen aan de
radiostraling van sterren en kosmische straling
Radioastromonie
▪ Het scheidend vermogen van een telescoop is evenredig met de golflengte
▪ Sterren en sterrenstelsels stralen naast elektromagnetische straling ook kosmische
straling uit → hoogenergetische deeltjes zoals protonen en ijzerkernen
- als zo’n deeltje door de atmosfeer komt, geeft het een radiosignaal af, dat je met
een radiotelescoop kunt meten
Ruimtetelescopen
▪ Om waarnemingen aan het heelal te doen in golflengtegebieden buiten het optische
venster en het radiovenster zijn ruimtetelescopen nodig
▪ Ruimtetelescopen zijn telescopen die zich aan boord van een satelliet bevinden
▪ Met ruimtetelescopen heb je geen last van de atmosfeer, omgevingslicht of
radiozenders en kun je het gehele elektromagnetische spectrum 24 uur per dag
waarnemen
▪ Sommige satellieten bevinden zich in een zodanige baan dat ze vlakbij de
schaduwkegel van de aarde zitten, dichtbij het zogenaamde tweede Lagrange punt
→ hier is de gravitatiekracht van de aarde en de zon samen de kunstmaan in een
cirkelbaan om de zon met dezelfde omlooptijd als die van de aarde houden
- voordeel: satelliet heeft de zon en aarde achter zich → afscherming eenvoudiger →
waarnemingen kunnen doorgaan
11.2 Sterspectra
Spectroscopie: spectrum van het licht maken met een prisma of een
tralie
- je laat een smalle bundel licht op een prisma of tralie vallen, een
prisma breekt het licht in alle golflengten uiteen in een spectrum
- discreet spectrum: licht met enkele kleuren
- continu spectrum: wit licht met alle golflengten vormt een continu
spectrum
Atoommodellen
▪ Krentenbolmodel
- atoom is een homogene bol van positieve lading, waarin negatieve ladingen
aanwezig zijn, zoals krenten in een krentenbol
- het model verklaart nog weinig van het gedrag van atomen
▪ Rutherfordmodel
