Les 19.2 - Afronding §7.4 + introductie astrofysica

Afronden §7.4 + 

introductie astrofysica

Lesplanning:

1. Herhaling weerstand (van een draad)
2. Afronden §7.4
3. Introductie H11 astrofysica 
4. Starten opgaven §11.1 
5. Afsluiting: fragment uit 'De oerknal' door Robert Dijkgraaf

Spanning, stroomsterkte
en weerstand

U

I

R

Een gloeilamp (230V; 60W) brandt al geruime tijd. De gloeidraad is door verdamping van het metaal iets dunner geworden. Neem aan dat de temperatuur van de gloeidraad constant blijft. De weerstand in de gloeidraad is ...

1. toegenomen en daardoor is het vermogen ook toegenomen.
2. afgenomen en daardoor is het vermogen ook afgenomen.
3. afgenomen en daardoor is het vermogen toegenomen.
4. toegenomen en daardoor is het vermogen afgenomen.

Een stuk weerstandsdraad KLM heeft een weerstand van
20 Ω. Men vouwt het draad dubbel en verbindt K en M.
Het dubbelgevouwen draad
heeft tussen KM en L een
weerstand van ...

1. 10 Ω
2. 20 Ω
3. 5 Ω
4. 80 Ω

Een gloeilampje is aangesloten op een spanningsbron. Je verdubbeld de spanning die de spanningsbron levert. Het totale vermogen dat de bron levert
is ...

1. twee keer zo groot.
2. vier keer zo groot.
3. tussen de twee en vier keer zo groot.
4. meer dan vier keer zo groot.

Een metaaldraad met een lengte van 80 cm en een diameter van 2,19 mm heeft een weerstand van 9,1 mΩ.
Laat met een berekening zien van welk metaal deze draad gemaakt is.

Oefenopgave 1

Een metaaldraad met een lengte van 80 cm en een diameter van 2,19 mm heeft een weerstand van 9,1 mΩ. 

Laat met een berekening zien van welk metaal deze draad gemaakt is.

Aan de slag

Maken en nakijken §7.4 opgave 36, 38, 39 en 40a

Vorige les al gemaakt: 30, 31, (33), 34 en 35

4, 

H11 Astrofysica

Hubble space telescope

Vrijwel alle kennis over het heelal is gebasseerd op het licht dat we hier op aarde ontvangen. In dit hoofdstuk leer je welke informatie je uit dit licht kan halen.

H11 astrofysica

Vrijwel al onze kennis over het heelal is afgeleid uit waargenomen of gemeten straling. Uit het spectrum van de door een object in het heelal uitgezonden EM-straling zijn eigenschappen als oppervlaktetemperatuur, afstand, snelheid en de samenstelling van het onject te bepalen.

Het stralingspectrum gebruiken voor:

• samenstelling buitenste   laag van een ster;
• radiale snelheid;
• oppervlaktetemperatuur;
  
• stralingsvermogen van   een ster.

Het elektromagnetisch spectrum bestaat uit gammastraling, röntgenstraling, ultravioletstraling, (zichtbaar) licht, infraroodstraling en radiogolven.
De hierboven genoemde soorten elektromagnetische straling staan in een volgorde van:

1. toenemende frequentie.
2. toenemende fotonenergie.
3. toenemende golflengte.

EM-spectrum

E​foton​​=h⋅f

E​foton​​=h⋅​λ​​c​​

constante van planck 

h = 6,626*10⁻³⁴ Js

Stralingskromme

Zwarte straler

In de natuurkunde is een zwarte straler of zwart lichaam een 'geïdealiseerd' (theoretisch volmaakt) object dat alle elektromagnetische straling die erop valt, absorbeert (en dus niet reflecteert). Door de absorptie van deze energie wordt de temperatuur van dit object hoger dan de omgevingstemperatuur. Deze warmte wordt aan de omgeving afgegeven in de vorm van elektromagnetische straling die warmtestraling wordt genoemd. Een 'zwarte straler' zendt altijd op alle frequenties/golflengten uit. Een zwarte straler is een ‘ideale uitzender’ en zendt, bij gegeven temperatuur, de maximaal mogelijke hoeveelheid energie per oppervlakte-eenheid uit op elke frequentie/golflengte.

In dit hoofdstuk leer je hoe astrofysici uit zo'n stralingskromme o.a. de temperatuur van een ster af kunnen leiden. 

Des te meer soorten EM-straling een astronoom analyseert des te meer de astronoom te weten komt over de ster.

Absorptie straling aardadmosfeer

Gebieden waarin je vanaf aarde metingen kan doen:

• optische venster
• radiovenster

Infraroodtelescoop

• Nadeel van meten op aarde:
  het merendeel van de straling wordt geabsorbeerd in de atmosfeer.
• Oplossing:
  meten in luchtballon, vliegtuig of in de ruimte.

https://www.allesoversterrenkunde.nl/!/actueel/nieuws/_detail/gli/nieuwe-infraroodtelescoop-houdt-noordelijke-hemel-/

Radiotelescoop

• Nadeel van meten op aarde:
  Grote diameter nodig.
• Oplossing: 
   meetstations aan elkaar koppelen.

https://www.allesoversterrenkunde.nl/!/actueel/nieuws/_detail/gli/nieuwe-infraroodtelescoop-houdt-noordelijke-hemel-/

Aan de slag

Maken en nakijken §11.1 opgave (2), 3, 4, 6, 7 

Eerder deze les: §7.4 opgave 36, 38, 39 en 40a

4,