Imaging the Universe

“Zonneposter” door Kelvinsong – Eigen werk. Onder licentie van CC BY-SA 3.0 via Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sun_poster.svg#/media/File:Sun_poster.svg

Astronomen gebruiken spectraallijnen om de chemische samenstelling en temperatuur van sterren en wolken te bepalen, omdat we begrijpen hoe overgangen van elektronen bepaalde golflengtes van licht produceren. We kunnen zelfs spectraallijnen met de dopplerverschuiving gebruiken om afstanden tot sterrenstelsels te bepalen, evenals sterren in binaire systemen.

In dit deel van het practicum ga je naar het spectrum van de zon kijken om de chemische samenstelling van het zonneoppervlak te bepalen.

Uitleg

1. Analyseer het zonnespectrum uit het practicumhandboek. Gebruik je resultaten van Deel 3 Vraag 1 van het practicum om de zes lijnen te identificeren die op de plot zijn aangegeven. Drie van de lijnen komen van Magnesium (Mg) bij 5173 Angstrom, Natrium (Na) bij 5889 Angstrom, en IJzer (Fe) bij 5270 Angstrom.

2. Welke elementen zijn aanwezig in de Zon op basis van het gegeven spectrum?

De Zon gedraagt zich, net als de meeste sterren, als een zwart lichaam, wat betekent dat zij een continu spectrum produceert vanuit de kern van 15,6 miljoen K. Als de zon geen fotosfeer of chromosfeer zou hebben, dan zouden we een continu spectrum zien. De fotosfeer bestaat echter uit plasma en gas dat ongeveer 5800 K is, dus zal het gas een deel van de energie absorberen wanneer de fotonen door de fotosfeer naar buiten gaan. Hierdoor ontstaan absorptielijnen in het zonnespectrum. Op dezelfde manier wordt de chromosfeer verhit tot temperaturen rond 25.000 K. Deze is verantwoordelijk voor emissielijnen in het zonnespectrum.

3. Gebruik de wet van Wien om de piekgolflengten van de fotosfeer en de chromosfeer van de zon te bepalen.

4. Welke kleuren hebben de chromosfeer en de fotosfeer?

5. Als je de piekgolflengte van een foton meet op 1,8 Angstrom, wat is dan de temperatuur? Waar in de zon is het foton ontstaan?

6. Teken het elektromagnetisch spectrum. Markeer daarop de piekgolflengten voor de chromosfeer, de fotosfeer en de kern van de zon. Welk deel van het elektromagnetisch spectrum is dit?