11.2 Samenstelling van sterren

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

11.2 Samenstelling van sterren

Lesdoelen

- Met behulp van het atoommodel van Bohr uitleggen waarom atomen fotonen absorberen en emitteren

- Energieniveau's interpreteren

- specifieke golflengtes, frequenties en fotonenergieën bereken van straling uit atomen. 
- Kunnen beschrijven hoe je met spectraalanalyse informatie over de samenstelling van sterren te weten komt. 

Sterren beschouwen wij als een zwarte straler. Wat is zijn de kenmerken van een zwarte straler?

Bereken de hoek tussen de lichtstralen die vanaf één punt op de zon aankomen op twee tegen over elkaar gelegen punten met een afstand van 12000 km

Spectraallijnen en spectrum

Om iets te begrijpen van de samenstelling van sterren, heb je eerst achtergrond informatie nodig over spectraallijnen. Daarbij is het handig als je BINAS tabel 20 erbij hebt! 

Dit moet jullie bekend zijn

Een continu absorptie spectrum betekent:

Even terug naar scheikunde

Er zijn verschillende atoommodellen die elkaar opvolgen in de geschiedenis. In de rest van de paragraaf wordt gekeken naar het bohrmodel. 

Sleep de opeen volgende atoommodellen naar de juiste plaats

Het 1ste model

Het laatste model

Rutherfordmodel

Krentenbolmodel

Bohrmodel 

Dalton's model

3de Postulaat

Het absorperen en emitteren van energie zit verpakt in dit postulaat. Het is namelijk zo dat atomen in één keer van de ene in de andere energietoestand kunnen overgaan. Om naar een hogere energietoestand te gaan, is er energie nodig, er wordt een foton geaboserbeerd. Om terug te vallen wordt er een foton (dus energie) uitgezonden

De formule voor fotonenergie

𝐸_𝑓 =𝐸_𝑚 − 𝐸_𝑛 𝑚𝑒𝑡 𝑚 > 𝑛

𝐸_𝑓 de energie van het foton dat het atoom absorbeert of emiteert

𝐸_𝑚de energie bij het hogere niveau van het atoom

𝐸_𝑛de energie bij het lagere niveau van het atoom

Wat hoort bij welke reeks

Balmer reeks

Lymanreeks

Paschenreeks

Naar grondtoestand

Naar de 1ste aangeslagen toestand

Naar hogere toestand

In het IF gebied

In het zichtbare gebied

In het UV gebied

Bereken de energie en de golflengte van de straling die een waterstofatoom absortbeert bij overgang van de 1e naar de 4e aangeslagen toestand.

Hint

De grondtoestand heeft n = 1

De 1ste aangeslagentoestand heeft n = 2

Bereken eerst van de toestanden de verschillende energieën en zoek dan naar het verschil!

E_f = E_m - E_n

Golflengte = (hc) / E_f

In welke reeks komt de vorige overgang voor?

Hint

BINAS tabel 21A

1. Paschen
2. Lyman
3. Balmer
4. Geen idee!

Gebruik BINAS 20 en 21B/C
Hoeveel spectraallijnen liggen bij Helium er in het zichtbare licht

1. 16
2. 14
3. 15
4. 13

Vervolg vraag
Hoeveel van deze zichtbare spectraallijnen zijn aangeven in tabel 21B

1. 6
2. 4
3. 2
4. 8

Bereken hoeveel elektronvolt de overgang is met uitgezonden golflengte van 448 nm.

En nu?

Je kan de opdrachten 18, 19, 22 en 23 maken

Uitwerkingen komen online!

Moeilijk? Hierna komen nog drie verduidelijking filmpjes