paragraaf 1: het elektromagnetisch spectrum
Elektromagnetische straling
- bestaat uit transversale elektrische en magnetische golven (elektromagnetische
golven) die zich voortbewegen met lichtsnelheid (c)
- veranderend elektrisch veld wekt een magnetisch veld op (en omgekeerd)
c = f × λ → c = lichtsnelheid in ms ⁻¹ (tabel 7), f= frequentie in Hz, λ= golflengte in
m
Elektromagnetisch spectrum: verzamelnaam voor alle soorten elektromagnetische straling met
uiteenlopende golflengten en frequenties foto
Infraroodstraling gebruikt om relatief koele objecten te observeren (planeten, stofwolken etc)
Aardatmosfeer (koude en warme pakketjes lucht) door temperatuurverschillen
constant in beweging → licht uit heelal wordt afgebogen → sterren twinkelen
hierdoor
- waterdamp en stofdeeltjes belemmeren tevens details voor telescopen op aarde
- aardatmosfeer absorbeert veel soorten elektromagnetische straling
(behalve radiogolven & zichtbaar licht) → oplossing optische telescoop op
hoge & droge gebieden / ruimtetelescopen (nadeel → lenzen & spiegels
minder groot en onderhoud minder mogelijk)
- infraroodstraling op hoge en droge gebieden te observeren
paragraaf 2: de kleur van een ster
De kleur wordt bepaald door
- (oppervlaktetemperatuur), licht dat voorwerp in verschillende golflengten uitzendt,
gevoeligheid voor verschillende kleuren van kegeltjes in je oog
- voorwerpen verschillende kleur bij kamertemperatuur → absorberen de
golflengten van elektromagnetische straling niet even goed
- des te meer oppervlakte → des te hoger intensiteit (opp onder zichtbaar
licht)
Alle voorwerpen zenden afhankelijk van hun temperatuur elektromagnetische straling uit in
uiteenlopende golflengten
- met spectroscoop kun je intensiteit van straling bepalen bij bepaalde golflengten
- continu emissiespectrum: spectrum waarbij alle golflengten aanwezig zijn en het om
uitgezonden straling gaat
intensiteit: de energie van de straling per seconde (vermogen) in W, uitgezonden per m²
intensiteit-dichtheid: de intensiteit van de straling per nm uitgezonden straling
- grafiek = stralingskromme (tabel 22)
- vorm voor verschillende voorwerpen met dezelfde temperatuur is gelijk
effectieve temperatuur: temperatuur die hoort bij de planckkromme die de stralingskromme
van een voorwerp het best benadert
Kunt filter gebruiken → intensiteit van ster bepalen in bepaald golflengtegebied
, Verschuivingswet van Wien:
Kw = λmax × T → Kw: constante van Wien in mK (tabel 7), T: temperatuur in K, λmax:
golflengte in m van de straling met hoogste intensiteit
Zwarte straler: voorwerp dat alle elektromagnetische straling die erop valt volledig absorbeert
- is niet zwart
- temperatuur gelijk aan effectieve temperatuur
- zendt energie uit in vaste pakketjes (quanta)
- door absorptie stijgt temperatuur + meer straling uitzenden
- emissiespectrum van zwarte straler = continu spectrum
- stralingskromme voor zwarte straler → planckkromme
- T heel hoog → top links (blauw) ; T laag → top rechts (rood)
- absorptie & emissie in evenwicht → voorwerp bereikt constante
temperatuur
- echte voorwerpen nooit ideale zwarte stralers → zal afkoelen → geen
constante temp.
T heel hoog → is witheet (evenveel rood & blauw)
kleine golflengte → hoge energie → hoge temperatuur
grote golflengte → lage energie → lage temperatuur
Paragraaf 3
Helderheid van ster hangt af van hoeveel energie ster uitzendt & hoe ver hij van aarde
vandaan staat
Ibron = σ × T⁴ → Ibron: intensiteit van bron in Wm⁻², σ: constante van Stefan-Boltzmann
in Wm⁻²K⁻⁴, T: temperatuur in K
- effectieve temperatuur zon = 5,78 × 10³ K (Binas 32c)
Om totale vermogen te berekenen vermenigvuldig je intensiteit bron × oppervlakte bron
Pbron = Ibron × A → Pbron: stralingsvermogen/ lichtkracht (L) in W, A oppervlakte in
m² (formule bol)
- Pbron = σ × A × T⁴
Wet van Stefan-Boltzmann heeft intensiteit van straling uitgezonden door bijv. ster
→ is niet intensiteit die we op aarde waarnemen
- ster zendt in alle richtingen straling uit → raakt over steeds groter
boloppervlak verdeeld → intensiteit van ster op aarde veel lager dan van
zon/ volle maan
I = (Pbron): (4π × r²) → I: intensiteit op afstand r in Wm⁻², Pbron: stralingsvermogen van
bron in W, r: afstand tussen bron en waarnemer in m
- dit verband = kwadratenwet
- geldt alleen als bron in alle richtingen evenveel straling uitzendt
- bron voldoende klein zijn tov afstand tot de bron
zonneconstante: intensiteit van zon die op aarde terechtkomt
- intensiteit die aardopp. bereikt stuk minder → deel straling wordt geabsorbeerd
door atmosfeer & weerkaatst
Elektromagnetische straling
- bestaat uit transversale elektrische en magnetische golven (elektromagnetische
golven) die zich voortbewegen met lichtsnelheid (c)
- veranderend elektrisch veld wekt een magnetisch veld op (en omgekeerd)
c = f × λ → c = lichtsnelheid in ms ⁻¹ (tabel 7), f= frequentie in Hz, λ= golflengte in
m
Elektromagnetisch spectrum: verzamelnaam voor alle soorten elektromagnetische straling met
uiteenlopende golflengten en frequenties foto
Infraroodstraling gebruikt om relatief koele objecten te observeren (planeten, stofwolken etc)
Aardatmosfeer (koude en warme pakketjes lucht) door temperatuurverschillen
constant in beweging → licht uit heelal wordt afgebogen → sterren twinkelen
hierdoor
- waterdamp en stofdeeltjes belemmeren tevens details voor telescopen op aarde
- aardatmosfeer absorbeert veel soorten elektromagnetische straling
(behalve radiogolven & zichtbaar licht) → oplossing optische telescoop op
hoge & droge gebieden / ruimtetelescopen (nadeel → lenzen & spiegels
minder groot en onderhoud minder mogelijk)
- infraroodstraling op hoge en droge gebieden te observeren
paragraaf 2: de kleur van een ster
De kleur wordt bepaald door
- (oppervlaktetemperatuur), licht dat voorwerp in verschillende golflengten uitzendt,
gevoeligheid voor verschillende kleuren van kegeltjes in je oog
- voorwerpen verschillende kleur bij kamertemperatuur → absorberen de
golflengten van elektromagnetische straling niet even goed
- des te meer oppervlakte → des te hoger intensiteit (opp onder zichtbaar
licht)
Alle voorwerpen zenden afhankelijk van hun temperatuur elektromagnetische straling uit in
uiteenlopende golflengten
- met spectroscoop kun je intensiteit van straling bepalen bij bepaalde golflengten
- continu emissiespectrum: spectrum waarbij alle golflengten aanwezig zijn en het om
uitgezonden straling gaat
intensiteit: de energie van de straling per seconde (vermogen) in W, uitgezonden per m²
intensiteit-dichtheid: de intensiteit van de straling per nm uitgezonden straling
- grafiek = stralingskromme (tabel 22)
- vorm voor verschillende voorwerpen met dezelfde temperatuur is gelijk
effectieve temperatuur: temperatuur die hoort bij de planckkromme die de stralingskromme
van een voorwerp het best benadert
Kunt filter gebruiken → intensiteit van ster bepalen in bepaald golflengtegebied
, Verschuivingswet van Wien:
Kw = λmax × T → Kw: constante van Wien in mK (tabel 7), T: temperatuur in K, λmax:
golflengte in m van de straling met hoogste intensiteit
Zwarte straler: voorwerp dat alle elektromagnetische straling die erop valt volledig absorbeert
- is niet zwart
- temperatuur gelijk aan effectieve temperatuur
- zendt energie uit in vaste pakketjes (quanta)
- door absorptie stijgt temperatuur + meer straling uitzenden
- emissiespectrum van zwarte straler = continu spectrum
- stralingskromme voor zwarte straler → planckkromme
- T heel hoog → top links (blauw) ; T laag → top rechts (rood)
- absorptie & emissie in evenwicht → voorwerp bereikt constante
temperatuur
- echte voorwerpen nooit ideale zwarte stralers → zal afkoelen → geen
constante temp.
T heel hoog → is witheet (evenveel rood & blauw)
kleine golflengte → hoge energie → hoge temperatuur
grote golflengte → lage energie → lage temperatuur
Paragraaf 3
Helderheid van ster hangt af van hoeveel energie ster uitzendt & hoe ver hij van aarde
vandaan staat
Ibron = σ × T⁴ → Ibron: intensiteit van bron in Wm⁻², σ: constante van Stefan-Boltzmann
in Wm⁻²K⁻⁴, T: temperatuur in K
- effectieve temperatuur zon = 5,78 × 10³ K (Binas 32c)
Om totale vermogen te berekenen vermenigvuldig je intensiteit bron × oppervlakte bron
Pbron = Ibron × A → Pbron: stralingsvermogen/ lichtkracht (L) in W, A oppervlakte in
m² (formule bol)
- Pbron = σ × A × T⁴
Wet van Stefan-Boltzmann heeft intensiteit van straling uitgezonden door bijv. ster
→ is niet intensiteit die we op aarde waarnemen
- ster zendt in alle richtingen straling uit → raakt over steeds groter
boloppervlak verdeeld → intensiteit van ster op aarde veel lager dan van
zon/ volle maan
I = (Pbron): (4π × r²) → I: intensiteit op afstand r in Wm⁻², Pbron: stralingsvermogen van
bron in W, r: afstand tussen bron en waarnemer in m
- dit verband = kwadratenwet
- geldt alleen als bron in alle richtingen evenveel straling uitzendt
- bron voldoende klein zijn tov afstand tot de bron
zonneconstante: intensiteit van zon die op aarde terechtkomt
- intensiteit die aardopp. bereikt stuk minder → deel straling wordt geabsorbeerd
door atmosfeer & weerkaatst
