11.4 Temperatuur van Sterren

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

H11 Astrofysica

11.4 Temperatuur van sterren

Deze les

Planning:

- Uitleg 11.4

- Oefenopdrachtje. morgen laatste paragraaf. 

- Volgende week afrondende opdracht. TW H10 H11

Leerdoelen:

- 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

Hoe heter een voorwerk hoe blauwer het lijkt

Dit geldt ook voor sterren:

planckkromme

De Planck-krommen

Simulatie Planck-krommen

Hoe heter hoe verder de top naar links komt kun je dat verklaren??st kun je

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)

Vraagje

Bereken bij welke golflengte de intenstiteit maximaal is voor onze zon. Gebruik Binas tabel 32 B. Welke kleur hoort bij deze golflengte?

- Oppervlakte temperatuur nodig: 5780 K.

- Invullen ---> volgende sheet.

De Planck krommen

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

Wet van Wien

Hoeveel vermogen straalt een ster dus  uit?

Simulatie Planck-krommen

Gemeten intensiteit

Een ster is een bolvormig lichaam, het zendt dus in alle richtingen uit. De waargenomen intensiteit is afhankelijk van de straal en het uitgestraalde vermogen. 

Intensiteit

Intensiteit de wet van stefan Boltzmann.

Is sterk temperatuur afhankelijk.

I=σ⋅T​4​​

σ=5,671⋅10​−8​​Wm​−2​​K​−4​​

Oefening (Binas 32)

a. Bereken de intensiteit van de zon op aarde als het vermogen van de zon gelijk is aan 3,85 x10^26 W.

b. Bereken met de uitkomst van a) en de wet van Stefan-Boltzmann de oppervlaktetemperatuur van de zon.

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)