Download de presentatie
1
Licht en Intensiteit Kwadratenwet
𝐼= 𝑃 𝑏𝑟𝑜𝑛 4∙𝜋∙ 𝑟 2 Nina Zon en sterren 2011
2
Planckkromme Nina Zon en sterren 2011
3
Planckkromme Nina Zon en sterren 2011
4
Elektromagnetische golven
Licht als golf Elektromagnetische golven λ = v ∙ T met f = 1 / T → c = λ ∙ f A λ λ de golflengte in meter c de lichtsnelheid: 2,998∙108 m/s f de frequentie in Hz Nina Zon en sterren 2011
5
Elektromagnetische golven
Nina Zon en sterren 2011
6
Foto elektrisch effect
Licht als deeltje Foto elektrisch effect Nina Zon en sterren 2011
7
Foto elektrisch effect
om een elektron vrij te maken uit de geleider is een bepaalde arbeid (W van work) nodig licht is opgebouwd uit lichtkwanta ofwel fotonen. deze fotonen kunnen niet "samenwerken" om een elektron vrij te maken Hieruit volgt direct dat elektronen alleen kunnen worden vrijgemaakt wanneer de frequentie van het opvallende licht groot genoeg is.
8
Het effect is te vergelijken met een jongen die een bal op het dak probeert te schoppen. Schopt hij niet hard genoeg, dan rolt de bal weer naar beneden. Schopt hij honderd keer te zacht, dan rolt de bal honderd keer weer terug. Het lukt pas als hij in een keer hard genoeg schopt.
10
Golf deeltje Nina Zon en sterren 2011
11
Het waterstofatoom Nina Zon en sterren 2011
12
Waterstofspectrum Nina Zon en sterren 2011 3→2 4→2 5→2 6→2 7→2 8→2 9→2
Toenemende golflengte Overgang 3→2 4→2 5→2 6→2 7→2 8→2 9→2 →2 Naam H-α H-β H-γ H-δ H-ε H-ζ H-η Golflengte (nm) 656.3 486.1 434.1 410.2 397.0 388.9 383.5 364.6 Kleur Rood Cyaan Blauw Violet (UV) Nina Zon en sterren 2011
13
Rydberg 1 λ = 𝑅 𝐻 ∙ 1 𝑚 2 − 1 𝑛 2 Nina Zon en sterren 2011
1 λ = 𝑅 𝐻 ∙ 1 𝑚 2 − 1 𝑛 2 Met RH = 1,0974∙107 m−1 Nina Zon en sterren 2011
14
Afleiding van het Bohrmodel
− FMPZ = FE + Nina Zon en sterren 2011
15
Afleiding van het Bohrmodel
FMPZ = FE + − 𝐹 𝑀𝑃𝑍 = 𝐹 𝐸 𝑚 𝑣 2 𝑟 =𝑘∙ 𝑞 1 ∙ 𝑞 2 𝑟 2 𝑚 𝑣 2 𝑟 =𝑘∙ 𝑒 2 𝑟 2 𝑚 𝑣 2 =𝑘∙ 𝑒 2 𝑟 Nina Zon en sterren 2011
16
Quantisatie 𝑛∙𝜆=2𝜋𝑟 ingevoerd het quantumgetal n
Nina Zon en sterren 2011
17
Quantisatie Nina Zon en sterren 2011
18
Afleiding van het Bohrmodel
𝑚 𝑣 2 =𝑘∙ 𝑒 2 𝑟 𝑒𝑛 𝑛∙𝜆=2𝜋𝑟 De Broglie golflengte toepassen 𝜆 𝑏 = ℎ 𝑝 = ℎ 𝑚𝑣 𝑧𝑜𝑑𝑎𝑡 𝑛∙ ℎ 𝑚 𝑣 𝑛 =2𝜋 𝑟 𝑛 Nina Zon en sterren 2011
19
Afleiding van het Bohrmodel
𝑟 𝑛 = 𝑛 2 ∙ ℎ 2 4 𝜋 2 𝑘𝑚 𝑒 2 De energie wordt gegeven door de kinetische energie en de potentiele energie in het elektrische veld 𝐸= 𝐸 𝑘𝑖𝑛 + 𝐸 𝐸 Nina Zon en sterren 2011
20
Afleiding van het Bohrmodel
𝐸 𝑘𝑖𝑛 =½𝑚 𝑣 2 𝐸 𝐸 =−𝑘 𝑒 2 𝑟 zodat 𝐸 𝑛 =− 4 𝜋 2 𝑘𝑚 𝑒 2 ℎ 2 ∙ 1 𝑛 2 =− 𝐶 𝑛 2 Met C = 13,606 eV Nina Zon en sterren 2011
21
Energie van fotonen 𝐸 𝑓 =ℎ𝑓= ℎ𝑐 𝜆 = 𝐸 𝑚 − 𝐸 𝑛 =𝐶∙ 1 𝑚 2 − 1 𝑛 2
𝐸 𝑓 =ℎ𝑓= ℎ𝑐 𝜆 = 𝐸 𝑚 − 𝐸 𝑛 =𝐶∙ 1 𝑚 2 − 1 𝑛 2 Absorptie van een foton vindt alleen plaats als de energie van een foton precies past bij een bijbehorende energieovergang Nina Zon en sterren 2011
22
Atoomodel Nina Zon en sterren 2011
23
Spectra van elementen Waterstof Helium Nina Zon en sterren 2011
24
Spectrum Nina Zon en sterren 2011
25
Soorten spectra Nina Zon en sterren 2011
26
Spectrum van de zon Nina Zon en sterren 2011
27
Hertzsprung Russell diagram
30
Doppler effect
31
Roodverschuiving 𝑧= 𝑣 𝑐 = ∆𝜆 𝜆 Nina Zon en sterren 2011
𝑧= 𝑣 𝑐 = ∆𝜆 𝜆 Symbolen: ∆λ is de verandering in golflengte in nm. λ is de oorspronkelijke golflengte in nm. v is de snelheid van de bron, c is de lichtsnelheid en z is de Doppler verschuivingsfactor. Roodverschuiving ( z > 0 ); de bron beweegt van ons af. Blauwverschuiving ( z < 0 ); de bron beweegt naar ons toe. Geen verschuiving ( z = 0 ); geen onderlinge snelheid Nina Zon en sterren 2011
33
Spectrale classificatie van sterren
Nina Zon en sterren 2011
34
Spectraaltypen Nina Zon en sterren 2011 klasse temperatuur kenmerken
W K Wolf-Rayet ster, geen He-absorptielijnen, wel C of N O K absorptielijnen van geïoniseerd Helium B K absorptielijnen van neutraal Helium A K sterke absorptielijnen van Waterstof F K G K De zon is van type G2 K K veel absorptielijnen, ook van CH en CN moleculen M K absorptiebanden van TiO, "rode dwergen" R als G en K absorptiebanden van moleculaire koolstof N sterke absorptie van C en koolstofverbindingen S als M absorptiebanden van zirkoonoxide L koeler dan M variatie in absorptiespectra, "bruine dwergen" Nina Zon en sterren 2011
35
Hertzsprung Russell diagram met spectrale classificatie
Nina Zon en sterren 2011
36
Levensloop van de zon Orionnevel (M42) Helixnevel (NGC 7293)
op 700 lj, diameter 2 lj De zon (Now)
38
Ster Schillenmodel Nina Zon en sterren 2011
40
Wolf Rayet ster
45
Kosmologie Diameter melkweg; 1021m = ly
46
Sterrenstelsel
47
Cluster
48
Hubble 1929 Verband tussen afstand en snelheid van sterrenstelsels
49
Het is de ruimte zelf die expandeert
51
Schaalfactor
52
Wat veroorzaakt de uitzetting?
Aanwezige materie; zorgt juist voor “krimp” Het heelal zal een keer weer inkrimpen? Big Crunch
54
Cosmic Microwave background
1eV ~ y ~3000K Fotonen raken los van het “plasma” Licht kan nu reizen en het heelal wordt doorzichtig Bovendien worden de kernen niet meer geioniseerd, stabiele atomen (kern+e-)
55
Cosmic Microwave background 1meV
Iedere dag kunnen we het eerste licht nog waarnemen. Dit was het elektromagnetisme tijdperk
