Opgaven(pdf)

Werkcollege Inleiding Astrofysica - 13 oktober 2014
Dit werkcollege bestaat uit 4 opdrachten. De inleveropdracht (opgave 1) moet 13 oktober om 13.45
(aan het begin van het werkcollege) worden ingeleverd bij de assistenten. Tijdens het werkcollege
zal er nog gelegenheid zijn om aan de overige opgaven te werken, maar het is aan te raden om al het
een en ander voor te bereiden.
Belangrijke formules:
v
λobs = λemit (1+ )
c
4π 2
P =
a3
G(M + m)
E = hν
vc =
2
GM
r
h = 6.626 × 10 −34 Js
L = F × 4 πd 2
ma − mb = −2.5log10 (Fa /Fb )
M = m + 5 − 5log10 (d)
d = 1/ π
θ = λ /D
Itot = σT 4
λmax = 0.002898 /Teff
Bλ (T) =
2ckT
λ4
R
Teq = Tz (1 − A)1/ 4 [ 2dz ]1/ 2
€
€
Opgave 1:
a) De ster Wega (Engels = Vega) heeft een parallax van 0.130 boogseconde (π = 0.130”). Wat is de
afstand van Wega tot de Aarde?
b) Gezien de speciale status van Wega in het magnitude-systeem, wat is de absolute magnitude van
Wega?
c) We meten voor Wega een fluxdichtheid van FW=3.4x10-11 W m-2 nm-1 op een golflengte van 550
nm. Hoeveel energie straalt Wega uit op deze golflengte (1 parsec = 3.086x1016 m)?
d) Het spectrum van Wega piekt bij een golflengte van 301,9 nm. Wat is de oppervlaktetemperatuur van Wega, aannemende dat deze straalt als een zwart lichaam?
e) De totale lichtkracht van Wega is 40x groter dan van onze Zon (Tzon=5800 K). Hoe verhoudt de
straal van Wega zich tot die van onze zon?
Opgave 2:
a) Ster A heeft een absolute magnitude van M=5.5 en staat op een afstand van 100 parsec. Wat is de
schijnbare magnitude van deze ster? Wat is zijn parallax?
b) Ster B heeft een schijnbare magnitude van m=10.0 en heeft een parallax van 0.02 boogseconde
(π = 0.02”). Wat is de absolute magnitude van ster B?
c) Welke van de twee sterren heeft de grootste lichtkracht in het waargenomen golflengtebereik?
Opgave 3:
a) De prakticumtelescoop in Koepel West van de oude Sterrewacht heeft een spiegel met een
diameter van 30 cm. Wat is de resolutie van deze telescoop in zichtbaar licht (in boogseconde)?
Waarom wordt deze scherpte eigenlijk nooit gehaald?
b) Telescoop A heeft een spiegeldiameter van 2.0 meter en Telescoop B een diameter van 8.0
meter. Verder zijn ze identiek. Hoeveel keer meer licht vangt Telescoop B op? Als Telescoop A in
een minuut waarneemtijd sterren kan zien tot magnitude m=18, tot welke magnitude kan Telescoop
B dan sterren zien, in dezelfde waarneemtijd?
c) De radiotelescoop in Dwingeloo heeft een diameter van 25 meter, en neemt waar op een
golflengte van 21 cm. Wat is de resolutie van deze telescoop.
d) Tijdens VLBI waarnemingen op een golflengte van 21 cm worden telescopen tot op 5000 km
afstand van elkaar gebruikt. Wat is de resolutie van zulke VLBI waarnemingen?
Opgave 4:
a) De planeet Venus draait op een afstand van 0.723 AE van de zon en reflecteert 65% van het licht
wat ze van de zon ontvangt. Wat is het albedo van Venus?
b) De zon heeft een effectieve temperatuur aan het oppervlak van 5800 K, en heeft een straal van
695500 km. Wat is de evenwichtstemperatuur van Venus?
c) Waarom is het aan het oppervlak van Venus veel warmer?

Download Report