H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

1 / 28

Slide 1: Tekstslide

NatuurkundeMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 28 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Lesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

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 - Tekstslide

EM straling

Slide 4 - Woordweb

kleur van een ster

Slide 5 - Woordweb

Slide 6 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Quizvraag

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 - Tekstslide

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

Slide 11 - Quizvraag

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

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 - Quizvraag

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Tekstslide

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 - Quizvraag

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

Slide 28 - Open vraag

H9.3 Helderheid en vermogen van een ster

Onderdelen in deze les

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Slide 3 - Tekstslide

Slide 4 - Woordweb

Slide 5 - Woordweb

Slide 6 - Tekstslide

Slide 7 - Tekstslide

Slide 8 - Tekstslide

Slide 9 - Quizvraag

Slide 10 - Tekstslide

Slide 11 - Quizvraag

Slide 12 - Tekstslide

Slide 13 - Tekstslide

Slide 14 - Tekstslide

Slide 15 - Quizvraag

Slide 16 - Tekstslide

Slide 17 - Tekstslide

Slide 18 - Tekstslide

Slide 19 - Tekstslide

Slide 20 - Tekstslide

Slide 21 - Tekstslide

Slide 22 - Tekstslide

Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Slide 25 - Poll

Slide 26 - Tekstslide

Slide 27 - Quizvraag

Slide 28 - Open vraag

Meer lessen zoals deze

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