De Zon en Licht - PowerPoint PPT Presentation

de zon en licht n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
De Zon en Licht PowerPoint Presentation
Download Presentation
De Zon en Licht

play fullscreen
1 / 58
De Zon en Licht
208 Views
Download Presentation
birch
Download Presentation

De Zon en Licht

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. De Zon en Licht Paul Groot Afdeling Sterrenkunde, IMAPP Radboud Universiteit Nijmegen pgroot@astro.ru.nl

  2. Overzicht • Licht als een electromagnetische golf • De Zon van buiten.

  3. Licht is een golf • Licht is een transversale golf • Licht draagt energie • Licht is een electromagnetische golf • Licht gedraagt zich ook als deeltje….

  4. Vier honderd jaar geleden.. anno 1677-1692 Christiaan Huygens (1629-1695) ‘Licht is een golfverschijnsel’

  5. Licht is een golf De golflengte (=‘kleur’): afstand tussen pieken De amplitude (=‘helderheid’): hoogte v/d pieken De polarisatie (=‘trilrichting’): richting v/d pieken

  6. Het Principe van Huygens • Licht plant zich sferisch symmetrisch voort.

  7. Verklaart veel: Breking van licht:

  8. Weerkaatsing Weerkaatsing van licht:

  9. De invloed van Huygens Het slingeruurwerk De beste lenzen van zijn tijd Ontdekking van Titan

  10. Licht: anno 1704 Sir Isaac Newton (1642 – 1727) ‘Licht bestaat uit deeltjes’

  11. Newtons ‘deeltjes’-licht Licht beweegt in rechte banen Kleuren zijn eigenschappen van de lichtdeeltjes.

  12. De invloed van Newton… Calculus Theorie van de zwaartekracht Methode van onderzoek

  13. Huygens versus Newton Newton’s deeltjes theorie voerde 100 jaar lang de boventoon tot … Thomas Young (1773-1829) Augustin Fresnel (1788-1827)

  14. De spleten van Young Interferentiepatroon aan spleten: Conclusie: Licht is een golf

  15. Polarisatie Conclusie: Licht is een golf

  16. Electromagnetisme van Maxwell Electriciteit en magnetisme zijn hetzelfde. Licht is een electromagnetische golf. James Clark Maxwell (1831-1879) Conclusie: Golf? Ja.

  17. ?? Huygens – Newton: 1 - 0 Of toch niet….? GAME OVER!!!!!!!! • Slechts twee overgebleven problemen • "Beauty and clearness of theory... • Overshadowedby two clouds...“ (Kelvin, 1900) • De ether • De zwarte straler / foto-electrisch effect…

  18. Nagel 1: De Ether Voor voortplanting van golven is een medium nodig: bijvoorbeeld water Of lucht voor geluid

  19. De ether Licht plant zich voort door de ether: een substantie die alle ruimte vulde. Is die ether te meten? Aristoteles (384-322 v Chr.)

  20. De Michelson-Morley interferometer Albert Michelson (1852-1931) Conclusie: Golf? Ja. Ether? Nee Edward Morley (1838-1923)

  21. De Michelson-Morley interferometer Niet bestaan van ether komt als schok. Lorentz probeert het nog te redden met de Lorentz contractie. Lorentz (1853-1928)

  22. Weg met de ether! Einstein laat in Speciale Relativiteits theorie zien dat ether helemaal niet nodig is. Licht plant zich ook in vacuum voort.

  23. Nagel 2a: De zwarte straler In klassieke theorie zou een heet object oneindig veel straling moeten gaan uitstralen bij korte golflengten.

  24. Nagel 2b: Het foto electrisch effect Sommige materialen gaan stroom geleiden als er licht op valt. Dit hangt echter af van de golflengte van het licht en het soort materiaal

  25. Oeps…!!! Niet te verklaren met de golfnatuur van licht. Enter: Max Planck (1858 – 1947) Rekent uit in 1900 dat zwarte straler mogelijk is als de emissie en absorptie van straling gekwantiseerd is.

  26. De Zwarte Straler E = h ν, h = constante van Planck

  27. Max Planck ‘Geen probleem als energie gekwantiseerd is’ Geboorte van de quantum-mechanica

  28. Albert Einstein (1905) • Emissie en absorptie is gekwantiseerd • (Planck) • Maar wat wordt uitgezonden is licht. • Is licht gekwantiseerd? • Wel als licht een deeltje is… Isaac lives!

  29. Zeer fundamentele gevolgen!!! Het werkelijke begin van de quantummechanica! • Als golven deeltjes zijn, zijn deeltjes dan • ook golven? (de Broglie, 1923) • Als fotonen gekwantiseerd zijn, is het atoom dan ook gekwantiseerd? (Bohr, 1913)

  30. Het atoom-model van Bohr Niels Bohr (1885-1962) Electronen zitten als schillen rond kern

  31. De geboorte van de astrofysica Kwantitatieve sterrenkunde. Niet alleen het benoemen van de sterren (astronomie), maar het afleiden van de natuurkunde van sterren (astrofysica).

  32. Spectra van sterren

  33. Spectraallijnen: chemische samenstelling van sterren!

  34. Spectrum van de Zon

  35. Electromagnetisch spectrum

  36. Ruimte waarnemingen

  37. De Zon R = 695 000 km M = 1.9 x 1030 kg

  38. Wat zien we? We zien de gaslaag waar onze gezichtslijn ophoudt: de fotosfeer

  39. Laag met gas van 5800 K Temperatuur neemt van binnen naar buiten af.

  40. Wet van Wien Plek van piek hangt af van temperatuur: λpiek T = 3•106

  41. Blauw=heet, rood=koel

  42. De fotosfeer

  43. Rotatie van de Zon Zon draait in 27 dagen rond

  44. Zonnevlekken

  45. Koelere gebieden door B-veld

  46. Magneetveld op 11 jarige cyclus

  47. Magneetveld vd Zon

  48. Zonnevlekken → Protuberansen

  49. Zonnevlekken → Protuberansen

  50. Protuberansen