Les 46.1 - Leerdoel 1

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Lesplanning

Lesplanning:

1. Introductie H13 + uitleg stralingskromme
2. Zelfstandig werken
   - inzage toets
   - starten met leerdoel 1
3. Uitleg wet van Wien
4. Werken aan leerdoel 1
5. Afsluiging: supernova

Begrippen:
optische telescoop, radiotelescoop en ruimtetelescoop.
planckkromme, continu spectrum

H13 zonnestelsel en heelal

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:

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

Leerdoel 1

Je kent de eigenschappen van de soorten EM-straling die worden waargenomen vanaf de aarde en vanuit de ruimte. En je kan uit het waargenomen stralingsspectrum de oppervlaktetemperatuur van een ster bepalen. 

Chinese FAST-radiotelescoop (grootste ter wereld)

Begrippen:
optische telescoop, radiotelescoop en ruimtetelescoop.
planckkromme, continu spectrum

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

• Stralingsintensiteit
  I (W/m²) 
   
•  Oppervlakte onder de grafiek geeft de stralingsintesiteit van de ster.  
  

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 het tweede deel van de les ontdek je hoe je met de stralingskromme de oppervlaktetemperatuur van een ster kan bepalen.

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

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

- Inzage toets (toetsanalyse in classroom invullen)

- Werken aan leerdoel 1 - volgens de studiewijzer    

Vandaag is het les 46.1. 

Bij aanvang van les 47.1 lever je de check van leerdoel 1 in.

4, 

Oppervlaktetemperatuur

λ​max​​=​T​​k​w​​​​

k_w = 2,898 *10⁻³ m·K

Planckkrommen: Verticaal is de stralingsintensiteit.

De wet van Wien:

Is de Intensiteit altijd hoger als de ster een hogere oppervlaktetemperatuur heeft?

Waarom kan je alleen de oppervlaktetemperatuur meten?

Wat is de temperatuur van een
ster met een λmax van
1,0 μm?

Aan de slag

Werken aan leerdoel 1 - volgens de studiewijzer

Vandaag is het les 46.1. 

Bij aanvang van les 47.1 lever je de check van leerdoel 1 in.

4, 

Sirius B als 

Quantumsysteem 

(2017-I)

Mechanische 

doping

(2018-II)

Supernova

https://wibnet.nl/heelal/sterren/supernova-wat-is-een-supernova

Supernova

https://scientias.nl/astronomen-ontdekken-de-helderste-supernova-ooit/