8. Lichtsnelheid & Lichtjaren

8. Lichtsnelheid & lichtjaren

1 / 25

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolhavo, vwoLeerjaar 2,3

This lesson contains 25 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.

Lesson duration is: 50 min

Items in this lesson

8. Lichtsnelheid & lichtjaren

Slide 1 - Slide

Planning vandaag

Herhaling vorige les
Lichtsnelheid
Lichtjaar
"terug in de tijd"
Tijd voor huiswerk

Slide 2 - Slide

Elektromagnetisch spectrum

Veel energie

Hoge frequentie

Weinig energie

Lage frequentie

Slide 3 - Slide

Geluidssnelheid

Slide 4 - Slide

Lichtsnelheid

Lichtsnelheid is altijd:

299 792 458 m/s

Alle elektromagnetische straling gaat met de lichtsnelheid.

*dit getal krijg je erbij op de toets

Slide 5 - Slide

Oefenopdracht 1

Lichtsnelheid is altijd:

299 792 458 m/s

De zon staat op 149,6 miljoen kilometer van de aarde.

Hoe lang doet het licht erover om naar ons te komen?

Slide 6 - Slide

Uitwerking Oefenopdracht 1

Lichtsnelheid is altijd:

299 792 458 m/s

De zon staat op 149,6 miljoen kilometer van de aarde.

Hoe lang doet het licht erover om naar ons te komen?

v = 299.792.458 m/s

s = 149.600.000 km = 149.600.000.000 m

t = \frac{​ s ​ ​}{​ v ​}

t = \frac{​ s ​ ​}{​ v ​}

t = \frac{​ 1 4 9 . 6 0 0 . 0 0 0 . 0 0 0 ​ ​}{​ 2 9 9 . 7 9 2 . 4 5 8 ​} = 499 s

t = 499 sec = 8,3 minuten

Slide 7 - Slide

Weet je nog? de Wetenschappelijke notatie

herhaling uit hoofdstuk 1

dus dit is

6915144

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Video

Lichtjaren

1 Lichtjaar ≈ 9,46 biljoen kilometer ≈ meter

9, 46 \cdot 10^{​ 15 ​ ​}

Een lichtjaar is de afstand die licht aflegt in één 1 jaar

De "Adelaarsnevel" staat bijvoorbeeld op

6000 lichtjaar van ons vandaan.

6000 lichtjaar ≈ 56.766.000.000.000.000 km

(of in wetenschappelijke notatie: 5,68 × 10¹⁶ km)

Slide 10 - Slide

Oefenopdracht 2

Lichtsnelheid is altijd:

299 792 458 m/s

De ster "vega" staat op

25 lichtjaar van ons af. Reken met behulp van de lichtsnelheid uit hoeveel meter dit is.

Slide 11 - Slide

Uitwerking Oefenopdracht 2

Lichtsnelheid is altijd:

299 792 458 m/s

v = 299.792.458 m/s

t = 25 jaar = 25x365x24x60x60 =

788.400.000 seconden

s = v \cdot t

s = v \cdot t

s = 299.792.458 \cdot 788.400000

De ster "vega" staat op

25 lichtjaar van ons af. Reken met behulp van de lichtsnelheid uit hoeveel meter dit is.

s = 2, 36 \cdot 10^{​ 17 ​ ​} m e t e r

s = 2, 36 \cdot 10^{​ 17 ​ ​} m e t e r

Slide 12 - Slide

"Terug in de tijd" kijken

🦖

sterrenstelsel NGC 3938 op 66 miljoen lichtjaar van ons vandaan

Slide 13 - Slide

"Terug in de tijd" kijken

Licht reist ontzettend snel, maar bij grote afstanden duurt het toch even voordat het ons bereikt. Dat betekent dat je eigenlijk een beetje "terug in de tijd" kijkt wanneer je naar dingen in de ruimte kijkt.

Bijvoorbeeld: het licht van de zon doet er ongeveer 8 minuten over om de aarde te bereiken. Dus als je nu naar de zon kijkt, zie je eigenlijk hoe de zon er 8 minuten geleden uitzag.

Bij sterren die veel verder weg staan, is dat verschil nog groter. De ster Adhara staat op 410 lichtjaar afstand van de aarde. Dat betekent dat het licht van die ster er 410 jaar over doet om ons te bereiken.

Stel dat er een alien op Adhara zou wonen en naar de aarde zou kijken met een supertelescoop, dan zou die niet zien wat er nu gebeurt. In plaats daarvan zou die alien de aarde zien zoals die er 410 jaar geleden uitzag, in het jaar 1615. Dat was de tijd dat de beroemde natuurkundige Galileo Galilei leefde!

Dit alles is natuurlijk iets compleet anders dan tijdreizen of in de toekomst kijken, dit is niet mogelijk.

Slide 14 - Slide

Samenvattend - Lichtsnelheid

Net als geluid heeft ook licht ook een snelheid.

Hier kan je dezelfde soort berekeningen uitvoeren als bij alle andere bewegingen. Hiervoor gebruik je dezelfde formules.

Lichtsnelheid is altijd: 299 792 458 m/s

Alle elektromagnetische straling gaat met de lichtsnelheid.

*dit getal krijg je erbij op de toets

Let bij dit soort sommen op dat het enorm grote getallen zijn en dat je goed je nulletjes moet tellen. Jouw rekenmachine kan ook de wetenschappelijke notatie gebruiken.

Slide 15 - Slide

Lichtjaren

1 Lichtjaar ≈ 9,46 biljoen kilometer ≈ meter

9, 46 \cdot 10^{​ 15 ​ ​}

Een lichtjaar is de afstand die licht aflegt in één 1 jaar

Omdat de afstanden in het heelal zo groot zijn gebruiken natuurkundigen geen meters of kilometers om afstand uit te drukken. Ze gebruiken lichtjaren. Dit is dus een eenheid van afstand, niet van tijd.

Slide 16 - Slide

Verwerkingsvragen

Dit is Huiswerk

In SOM vind je wanneer je dit precies moet af hebben

Slide 17 - Slide

Opdracht 8.1
Jupiter staat gemiddeld 778.000.000 kilometer van de aarde.

Wat is de tijd die het licht erover doet om van Jupiter naar de aarde te gaan?

Geef je berekening met formule en je antwoord met eenheid

Slide 18 - Open question

Opdracht 8.2
Een onweerswolk op een herfstdag (20°C) is op 5 kilometer van je vandaan.
a. Hoe lang doet het geluid erover om bij jou te komen?

b. Hoe lang doet het licht erover om bij jou te komen?

Geef je berekening met formule en je antwoord met eenheid

Slide 19 - Open question

Opdracht 8.3
De dichtstbijzijnde planeet die misschien bewoonbaar is, Proxima Centauri B staat op een afstand 4,24 lichtjaar.

Reken de afstand tussen Proxima Centauri B en de aarde uit in kilometers

Geef je berekening met formule en je antwoord met eenheid

Slide 20 - Open question

Opdracht 8.4
De dichtstbijzijnde planeet die misschien bewoonbaar is, Proxima Centauri B staat op een afstand 4,24 lichtjaar.

Als een ruimteschip met 1% van de lichtsnelheid zou gaan. Hoe lang zou hij over deze reis doen?

Geef je berekening

Slide 21 - Open question

Opdracht 8.5
De ster Betelgeuze staat op ongeveer 640 lichtjaar van de aarde.

Als Betelgeuze vandaag zou ontploffen in een supernova, wanneer zouden wij dat op aarde dan pas kunnen zien?

Slide 22 - Open question

Opdracht 8.6 (je moet bij deze vraag google gebruiken)
Het Romeinse Rijk ontstond toen Rome werd gesticht in 753 voor christus en viel ongeveer rond 500 na christus.
Vanaf welke van de onderstaande hemellichamen kan een buitenaards wezen het Romeinse Rijk zien?

De ster Puppis A

De ster Alnilam uit het sterrenbeeld Orion

De ster van Kapteyn

De ster Melnick 34

Slide 23 - Quiz

Antwoorden open vragen

opdracht 8.1

formule:

t = s/v

gegevens:

𝑠 = 778.000.000 km

v = 299.792.458 m/s

berekening:

t = s/v

t =778000000/299792458

resultaat:

t = 2595 s (43 min.)

opdracht 8.2a

formule:

t= s / v

Gegevens:

s = 5 km = 5000 m

v = 343 m/s

berekening:

t = s / v

t = 5000/343

resultaat

t = 14,57 s

opdracht 8.3

formule:

s = v x t

gegevens:

v = 299792458 m/s

t = 4,24 jaar = 133.713.600 s

berekening:

s = v x t

s = 299.792.458 × 133.713.600 = 40.080.000.000.000 meter

= 40.080.000.000 kilometer

resultaat:

s = 40.080.000.000 kilometer

opdracht 8.2b

formule:

t= s / v

Gegevens:

s = 5 km = 5000 m

v = 299792458 m/s

berekening:

t = s / v

t = 5000/343

resultaat

t = 14,57 s

Slide 24 - Slide

Antwoorden open vragen

opdracht 8.5

Het licht van de supernova zou ons pas over 640 jaar bereiken.

Dus we zouden het pas zien in het jaar: 2025 + 640 = 2665

opdracht 8.4

Je hebt 1% van de lichtsnelheid en dus 100x zo langzaam als het licht. Je doet er dus 100x langer over dan het licht.

Het licht doet re 4,24 jaar over. Dat ruimteschip 424 jaar.

Slide 25 - Slide

8. Lichtsnelheid & Lichtjaren

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Slide 4 - Slide

Slide 5 - Slide

Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Video

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Slide

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Open question

Slide 19 - Open question

Slide 20 - Open question

Slide 21 - Open question

Slide 22 - Open question

Slide 23 - Quiz

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

More lessons like this

H7 B2HV Heelal

Licht: les 2 Lichtbundels, Schaduw, Verduistering

OZL: Licht les 2 Lichtbundels, Schaduw, Verduistering

Toetsvoorbereiding Natuurkunde

PULSAR H2 Licht en beeld - 2.2 Licht en schaduw

Optica 4

AFSTANDEN IN HET HEELAL

7.1 Elektromagnetische straling