Astrofysica - Doppler-effect & radiale snelheid

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Astrofysica

Doppler-effect & Radiale snelheid

Hoofdstuk Astrofysica

Astrofysica - Doppler-effect & radiale snelheid

Astrofysica - Straling

Astrofusica - Kwadratenwet

Astrofysica - Absorptie & emissie

Astrofysica - Het Hertzsprung-Russell diagram

Leerdoelen

Aan het eind van de les kan je...

...

     v << v_geluid       

     v << v_geluid         v < v_geluid       

     v << v_geluid         v < v_geluid         v = v_geluid     

     v << v_geluid         v < v_geluid         v = v_geluid         v > v_geluid

     v << v_geluid         v < v_geluid         v = v_geluid         v > v_geluid

Tanja Kühnel / aus dem Buch "Christian Doppler – Der für die Menschheit bedeutendste Salzburger“ von Clemens M. Hutter

Doppler effect

Dopplerformule:

​λ​​Δλ​​=​c​​v​r​​​​

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)

Het ruimtevaartuig Cassini heeft van 2004 t/m 2017 onderzoek gedaan aan de planeet Saturnus en zijn manen. Daarbij is ook een lander op de maan Titan geland. Cassini had een nucleaire generator aan boord, omdat zonnecellen op die afstand nauwelijks nut hebben. Bereken de intensiteit van de zon bij Saturnus.

P_Zon is te vinden in BINAS T32C

r_Saturnus is te vinden in BINAS T31

Dit is vele malen kleiner dan de zonneconstante bij Aarde, 

die 1,368·10³ W·m^-2 bedraagt.

Voorbeeld kwadratenwet

I=​4πr​ Saturnus​2​​​​P​ Zon​​​​=​4π(1,427⋅10​12​​)​2​​​​3,85⋅10​26​​​​=1,50⋅10​1​​ W⋅m​−2​​

Paragraaf 13.5 uit het boek:

Maken + nakijken opgaven 73 t/m 75,  77 t/m 83

Opgaven Doppler-effect & Radiale snelheid

Atomen

Atomen bestaan uit kleine deeltjes. In elk atoom is een atoomkern in het midden aanwezig, die uit positief geladen protonen (aangeduid met p) bestaan en neutraal geladen deeltjes die we neutronen (aangeduide met n) noemen. Een elektronenwolk is aanwezig om de kern heen, bestaande uit negatief geladen deeltjes, genaamd elektronen (aangeduid met e). 

Een atoom is altijd neutraal als er evenveel protonen als elektronen aanwezig zijn. Wanneer dit niet het geval is, spreken we niet van een atoom, maar van een ion.

Opgaven

Opgave 1

Alledaagse voorwerpen als stoelen en tafels bestaan uit geladen deeltjes zoals protonen en elektronen. Hoe komt het dat we hier in de praktijk niks van merken?

Opgave 2

Een atoom bevat 16 protonen. Om welk soort atoom gaat het hier?

Opgave 3

Een atoom bevat 79 protonen.

a. Hoeveel elektronen bevat dit atoom? Leg je keuze uit. 

b. Welke atoomsoort is dit?

Opgave 4

Hoeveel protonen bevat één watermolecuul?

Opgave 5

Reken bij de volgende atomen uit hoeveel protonen en hoeveel neutronen er in de atoomkern zitten:

a. Helium-4

b. Koolstof-14

c. Ijzer-56

d. Waterstof-1

Opgave 6

Een atoom X heeft atoomnummer 35 en massagetal 79. Een ander atoom Y heeft een massagetal van 81. Beide atomen zijn isotopen van elkaar. Hoeveel protonen, neutronen en elektronen zitten er in atoom X en Y?

Opgaven