Springen naar inhoud

Een verre ster


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 februari 2004 - 20:04

Stel een ster staat zeer ver weg. En de aarde en de ster bewegen niet t.o.v. elkaar. De lichtflux die we op de aarde van die ster ontvangen is: F=L/4piR^2. L is hierbij de lichtkracht van de ster in watt/sec/cm^2 Voor het gemak stellen we even dat de ster monochromatisch licht uitzend. R is de afstand van de aarde tot de ster.

Stel dat de ster zo ver weg staat, dat de flux minder wordt dan 1*hv per cm^2 per sec wordt. Hierbij is h de constante van Plack en v de frequentie van het licht.

Mijn vraag is nu: Kan je de ster dan nog wel waarnemen? Want 1*hv is het kleinst mogelijk energiebundeltje. Het lijkt alsof de waargenomen energie kleiner is dan de energie van een enkel foton.

Volgens mij is het antwoord "nee", want je kan elke ster waarnemen, hoe ver deze ook staat. Wie weet een goed antwoord hierop?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

arjesara

    arjesara


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2004 - 13:37

Zoek eens met google op "Olbers Paradox"en je vind het antwoord.

#3

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 februari 2004 - 19:52

Zoek eens met google op "Olbers Paradox"en je vind het antwoord

.
De paradox van Olbers en zijn oplossingen hebben te maken met mijn vraag, maar er wordt geen direct antwoord gegeven. Er wordt gesproken over schillen sterren die oneindig ver weg staan, de sterren in die schil produceren bij elkaar evenveel licht als andere schillen met sterren. Want de afstand tot een schil is evenredig met het aantal sterren erin. Ook worden roodverschuivingen als gevolg van de uitdijing van het heelal besproken en dat het heelal een eindige levensduur heeft, waardoor het 's nachts dus donker is.

Mijn vraag gaat echter over 1 enkele ster. De ster staatop zeer verre afstand zodat de energie die je ontvangt kleiner is dan hv. Kan je deze ontvangen energie dan nog beschouwen als een foton, en kan je dit uberhaupt nog waarnemen? We nemen hierbij even aan dat je alle tijd hebt om te wachten totdat het licht bij je is aangekomen. Er is geen roodverschuiving, de lichtstralen worden ook niet afgebogen. Dit is dus een puur theoretische vraag.

#4

arjesara

    arjesara


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2004 - 11:36

Oh zo, op die manier, wel dan ook misschien een ander antwoord: elke detector, dus ook jouw oog, heeft een bepaalde signaal ruis verhouding. Als je een ster helder ziet/detecteert dan kan het zjin omdat die ster nu eenmaal veel licht uitstraalt en/of dat deze ster dichtbij staat. Als deze ster nu op een grotere afstand komt te staan dan komt er minder licht in jouw oog (neemt kwadratisch af met de afstand) en zie je dezelfde ster dus als zwakker. Onder een bepaalde helderheid is de signaal/ruisverhouding (oftwel het sterlicht tov de achtergrond) zo klein dat je oog het niet meer kan detecteren. Je zult dan een grotere/gevoeligere detector nodig moeten hebben die meer licht opvangt of eentje die het licht efficienter gebruikt. Wel de eersteoplossing is de reden waarom je met een telescoop zwakkere en meer sterren ziet dan met het blote oog. Het hangt er alleen vanaf hoe groot/gevoelig je je detector maakt.

#5

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2004 - 13:31

Laat ik mijn vraag anders stellen: Energie is gekwantiseerd. Het kleinst mogelijke energiebundeltje van licht is hv, voor een zekere golflengte c/v. Dus is het uberhaupt mogelijk dat je 1/2 hv kan waarnemen? Als dit niet het geval is, dan zou je sterren op een zeer grote afstand (hoe gevoelig je telescoop ook) nooit kunnen waarnemen omdat 1/2 hv uberhaupt niets voorstelt.

Als dit wel het geval is, (dus je neemt 1/2 hv waar) kan je dan nog spreken van het waarnemen van fotonen? Want het waarnemen van fotonen betekent dat je een geheel veelvoud van hv ontvangt.

Ik hoop dat de vraag nu duidelijker gesteld is.

#6

arjesara

    arjesara


  • >250 berichten
  • 259 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 februari 2004 - 14:14

h*v is een quatummechanishe formule en er gaan heel veel fotonen in 1Joule. Indivuele fotonen hebben een energie gelijk aan h*v. Elke keer dat er een energieovergang plaatsvind, wordt ťťn foton uitgestoten/geabsorbeerd. Het aantal fotonen en hun energie is vastbepaald, gekwantiseerd, en daar heb je je verklaring waarom het quantummechanica heet. De golflengte kan ruwweg wel halveren en dan heeft het foton ook half zoveel energie maar exact een foton die gehalveerd is waarnemen, dat kan niet. De energie zit in het foton en die kan varieren, maar het aantal fotonen bij een energieomzetting niet.

#7

DVR

    DVR


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • VIP

Geplaatst op 27 februari 2004 - 19:37

Bruce, waar het em denk ik in zit is dit: Als je een superpositie hebt van twee monochromatische lichtbronnen kunnen deze elkaar versterken.. Je zou kunnen zeggen dat de 'amplitude' van de EM-golven opgeteld wordt.. Echter, de energie van licht is afhankelijk van de frequentie ervan, niet de amplitude.. Bij zo'n superpositie verandert er niets aan de frequentie, toch wordt de intensiteit hoger..
Volgens mij is de lichtkracht van een ster dan ook niet afhankelijk van de energie van het licht, maar van de intensiteit ervan.. Hmm :shock:
De kortste weg tussen twee punten is nooit een rechte lijn...

#8

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2004 - 16:42

De golflengte kan ruwweg wel halveren en dan heeft het foton ook half zoveel energie

Correctie: golflengte = lichtsnelheid/frequentie, energie=h*frequentie. Als de golflengte halveert, verdubbelt de energie van een foton.

Volgens mij is de lichtkracht van een ster dan ook niet afhankelijk van de energie van het licht, maar van de intensiteit ervan.. Hmm


officieel: Lichtkracht L = aantal Joule per seconde dat een ster verliest. (eerst had ik het fout door te zeggen dat het ook per cm-2 was). Intensiteit I= aantal Joule per seconde per m^2 per sterradiaal. Stralingsflux F =aantal Joule per seconde per m^2.
En L= F*(4pi)*r^2). De lichtkracht van een ster hangt dus wel degelijk van de energie af. Verder zijn die lichtkracht, intensiteit en stralingsflux meestal geintegreerd over alle golflengtes. Maar je kan ze ook beschrijven voor 1 bepaalde golflengte. Bij mijn vraag maakt het volgens mij in principe niet zoveel uit of je kijkt per golflengte of voor het hele spectrum. Maar om het eenvoudig te houden kan je naar 1 bepaalde golflengte kijken. Op een bepaalde afstand is de stralingsflux voor die golflengte minder is dan hv per seconde per m2. Het is me nog steeds niet duidelijk hoe het dan precies zit.

(Eigenlijk is dit meer een sterrenkundig onderwerp. Misschien kan het verplaatst worden naar het sterrenkundeforum).

#9

DVR

    DVR


  • >250 berichten
  • 581 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 februari 2004 - 19:57

Bruce, als ik jou was zou ik me er niet druk om maken.. Vraag t ff aan Achterberg ofzo :?:
Verder gewoon jongleren met afwaskwasten ofzo :shock:
De kortste weg tussen twee punten is nooit een rechte lijn...

#10

Bruce

    Bruce


  • >100 berichten
  • 200 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 28 februari 2004 - 20:53

Vraag t ff aan Achterberg ofzo


Als ik m tegen kom zal ik het vragen. Maar het hier is het juist leuk om er over door te gaan. Als ik het meteen aan Achterberg (professor sterrenkunde) vraag. Dan is de lol er gelijk vanaf.

niet gerelateerd aan het onderwerp (off topic):

Verder gewoon jongleren met afwaskwasten ofzo

Hoe je dat doet, dat leer ik je nog wel eens mn jong;). Probeer het eerst maar is met 3 ballen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures