11.4 Temperatuur van Sterren

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H11 Astrofysica

11.4 Temperatuur van sterren

Deze les(sen)...

- kun je temperatuur van sterren bepalen met de wet van Wien

- kun je Vermogen van sterren bepalen met de wet van  Boltzman

- Kun je de intensiteit van sterren bepalen met de kwadraten wet

De Planckkromme

Simulatie Planck-krommen

Open via Classroom de simulatie van de Planckkromme.
Beantwoord de volgende vragen:
1. Beschrijf de grafiek die je ziet (assen en bijzonderheden die je opvallen).
2. Wat kan je allemaal veranderen in de simulatie?
3. Welke effecten hebben deze veranderingen op de Planckkromme?

Wet van Wien

De Planck-krommen

Simulatie Planck-krommen

λ​max​​=​T​​k​w​​​​

waarin:

λ_max = golflengte bij maximale

             intensiteit (m)

k_w     = constante van Wien 

             (2,8978·10^-3 m·K)

T        = temperatuur (K)

(Deze formule wordt de Wet van Wien genoemd)

Maak opgave 32.
Klaar? Maak 35.

De Planckkromme

BINAS Tabel 22

In BINAS Tabel 32B staat de temperatuur van de Zon beschreven, namelijk T = 5,78·10³ K.

Bij welke golflengte zien we de Zon voornamelijk?

Intensiteit uit de Planckkromme

Maak opgave 35ab.
Klaar? Lees H11.4.

De Planckkromme

BINAS Tabel 22

In BINAS Tabel 32B staat de temperatuur van de Zon beschreven, namelijk T = 5,78·10³ K.

Bij welke golflengte zien we de Zon voornamelijk?

λ​max​​=​T​​k​w​​​​=​5,78⋅10​3​​​​2,8978⋅10​−3​​​​

=5,01⋅10​−7​​ m

De Planckkromme

BINAS Tabel 22

In BINAS Tabel 32B staat de temperatuur van de Zon beschreven, namelijk T = 5,78·10³ K.

Bij welke golflengte zien we de Zon voornamelijk?

λ​max​​=​T​​k​w​​​​=​5,78⋅10​3​​​​2,8978⋅10​−3​​​​

=5,01⋅10​−7​​ m

=501 nm

Bereken de maximale golflengte van een gloeilamp met een temperatuur van 2,5 x 10^3 K

Leg nu uit waarom het rendement van een gloeilamp maar 5% is.

H11 Astrofysica

11.4 Temperatuur van sterren

Wat is de eenheid?
Zonder in je BINAS te kijken!

1. Wm​2​​K​4​​
2. Wm​2​​K​−4​​
3. Wm​−2​​K​4​​
4. Wm​−2​​K​−4​​

Vermogen van een straler

P=σ⋅A⋅T​4​​

waarin:

P = vermogen van de straler
       (W/m²)

σ  = constante van Stefan-
        Boltzmann 
        (5,67051·10^-8 Wm^-2K^-4)

A  = oppervlakte (m²)

T   = temperatuur (K)

Wat kun je uitrekenen met de wet van Stefan Boltzmann?

Maak opgave 33a.
Klaar? Lees H11.4.

Een ster met een 2x zo hoge temperatuur straalt per seconde ... maal zoveel energie uit

1. 2
2. 4
3. 16
4. 32

Hoe groter een ster hoe ... het uitgestraalde vermogen

1. Kleiner
2. Groter
3. Maakt niks uit

Gemeten intensiteit

Een ster is een bolvormig lichaam, het zendt dus in alle richtingen uit. De waargenomen intensiteit (op aarde) is afhankelijk van de afstand tot de ster en het uitgestraalde vermogen (van die ster). 

De kwadratenwet

I=​4πr​2​​​​P​​

waarin:

I  = intensiteit (W/m²)

P = vermogen van de straler op
       positie r = 0 m

r  = afstand tot de straler (m)

Maak opgave 35c.
Klaar? Lees H11.4.

Huiswerk

Maak de volgende opdrachten:

 

- lees §11.4

- maken opdracht 34, 36 en 37