H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

1 / 28

Slide 1: Slide

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 28 slides, with interactive quizzes and text slides.

Lesson duration is: 45 min

Items in this lesson

H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Na deze les kan ik ...

... de intensiteit van een ster berekenen a.d.h.v. de temperatuur.

... het vermogen van een ster berekenen.

... de waargenomen intensiteit van een ster op een afstand r berekenen.

Slide 3 - Slide

EM straling

Slide 4 - Mind map

kleur van een ster

Slide 5 - Mind map

Slide 6 - Slide

Zwarte straler

Voorwerp dat geen enkele straling weerkaatst, maar alles absorbeert

Gevolg: temperatuur stijgt

Hierdoor zal het voorwerp zelf EM straling uit gaan zenden. Mogelijk is het voorwerp dan niet meer zwart.

Slide 7 - Slide

Intensiteit van de bron

Is te bepalen met opp. Planck kromme
Heeft als eenheid:

Waar denk je dat de intensiteit van de bron van af hangt?

\frac{​ W ​ ​}{​ m ^{​ 2 ​ ​} ​}

Slide 8 - Slide

Waar hangt de intensiteit van de bron van af?

van de temperatuur van de bron

van het volume van de bron

van de oppervlakte van de bron

Alle voorgaande antwoorden zijn correct

Slide 9 - Quiz

Intensiteit van de bron

I_bron: intensiteit van de bron (Wm-2)

σ: constante van Stefan-Boltzmann Wm-2K-4)

T: Temperatuur in (K)

I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot T^{​ 4 ​ ​}

Slide 10 - Slide

Als de temperatuur van een zwarte straler 2 keer zo groot wordt, dan wordt de intensiteit ... keer zo groot

Slide 11 - Quiz

Vermogen = de hoeveelheid energie die per 1 seconde wordt afgegeven

Het is afhankelijk van de intensiteit en de grootte van het voorwerp. Hierbij is niet het volume, maar de oppervlakte van belang.

Slide 12 - Slide

Vermogen/Lichtkracht

P^{​ b r o n ​ ​} = A^{​ b r o n ​ ​} \cdot I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot A^{​ b r o n ​ ​} \cdot T^{​ 4 ​ ​}

P^{​ b r o n ​ ​} = s t r a l i n g s v e r m o g e n = l i c h t k r a c h t (W)

A^{​ b r o n ​ ​} = o p p e r v l a k t e b r o n (m^{​ 2 ​ ​})

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Op 3,0 m afstand van een zwarte straler meet je een intensiteit van 4,5 W/m2, hoe groot is die intensiteit op 6,0 m afstand?

4,5 W/m2

9,0 W/m2

2,3 W/m2

1,1 W/m2

Slide 15 - Quiz

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Waargenomen intensiteit

I^{​ w a a r n ​ ​} = \frac{​ P ^{​ b r o n ​ ​} ​ ​}{​ 4 π ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

r = Afstand tussen bron en waarnemer (m)

Slide 19 - Slide

De helderheid zoals we die op aarde waarnemen.

Er is nog niet voor de afstand gecorrigeerd.

Helderheid = intensiteit

De helderheid zoals we die zouden waarnemen op een vaste afstand.

Er is voor de afstand gecorrigeerd.

Zo kan de helderheid van verschillende sterren worden vergeleken.

Schijnbare helderheid

Absolute helderheid

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot T^{​ 4 ​ ​}

P^{​ b r o n ​ ​} = A^{​ b r o n ​ ​} \cdot I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot A^{​ b r o n ​ ​} \cdot T^{​ 4 ​ ​}

I^{​ w a a r n ​ ​} = \frac{​ P ^{​ b r o n ​ ​} ​ ​}{​ 4 π ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

Formules helderheid en vermogen

Slide 22 - Slide

Let op!

I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot T^{​ 4 ​ ​}

P^{​ b r o n ​ ​} = A^{​ b r o n ​ ​} \cdot I^{​ b r o n ​ ​} = σ \cdot A^{​ b r o n ​ ​} \cdot T^{​ 4 ​ ​}

I^{​ w a a r n ​ ​} = \frac{​ P ^{​ b r o n ​ ​} ​ ​}{​ 4 π ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​} = \frac{​ ( σ \cdot A ^{​ b r o n ​ ​} \cdot T ^{​ 4 ​ ​} ) ​ ​}{​ 4 π ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

I^{​ w a a r n ​ ​} = \frac{​ ( σ \cdot 4 π ( r ^{​ b r o n ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} \cdot T ^{​ 4 ​ ​} ) ​ ​}{​ 4 π ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​} = \cdot \frac{​ ( σ ( r ^{​ b r o n ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} \cdot T ^{​ 4 ​ ​} ) ​ ​}{​ ( r ^{​ a f s ​ ​} ) ^{​ 2 ​ ​} ​}

r^{​ b r o n ​ ​} \neq r^{​ a f s ​ ​}!!!

Slide 23 - Slide

Na deze les kan ik ...

... de intensiteit van een ster berekenen a.d.h.v. de temperatuur.

... het vermogen van een ster berekenen.

... de waargenomen intensiteit van een ster op een afstand r berekenen.

Slide 24 - Slide

Heb jij deze doelen behaald?

😒🙁😐🙂😃

Slide 25 - Poll

To do

Maak opgave 22, 24, 25 en 28.

Opgave 28 maken we samen tijdens het werkcollege.

Slide 26 - Slide

Een ster die 2x zo een grote straal heeft als de zon, maar dezelfde temperatuur, heeft een ... keer zo groot vermogen

1/2

Slide 27 - Quiz

Wat uit de les van vandaag moet je voor jezelf nog goed doornemen om het beter te begrijpen?

Slide 28 - Open question

H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

Items in this lesson

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Slide 3 - Slide

Slide 4 - Mind map

Slide 5 - Mind map

Slide 6 - Slide

Slide 7 - Slide

Slide 8 - Slide

Slide 9 - Quiz

Slide 10 - Slide

Slide 11 - Quiz

Slide 12 - Slide

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Slide 15 - Quiz

Slide 16 - Slide

Slide 17 - Slide

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Slide 20 - Slide

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Poll

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Quiz

Slide 28 - Open question

More lessons like this

11.4 Temperatuur van Sterren

H9 herhalen

Straling van sterren

11.4 Temperatuur van Sterren

Het elektromagnetisch spectrum

11.4 Temperatuur van Sterren

Samenvatting H11 en H12

Sterrenkunde V6