1. Het instellen van de temperatuur van de zwarte straler.

  • Je kunt op één van de zes knoppen onder de grafiek klikken.
  • Je kunt de piek van de grafiek horizontaal verslepen met de muis
  • Je kunt een waarde in het invoervenster (scroll omlaag) intikken.
  • Let op de verandering van de verticale schaal bij het veranderen van de temperatuur!

    2. De invloed van de temperatuur op het spectrum en op de kleur van de zwarte straler.

  • Onder de grafiek zie je drie kleuren kleuren van het zichtbare spectrum weergegeven: blauw (400 nm), groen (500 nm) en rood (600 nm). De gekleurde cirkels links geven het percentage van deze kleur aan dat in het spectrum voor komt. Daaronder zie je de mengkleur (appearance) die de kleur van het voorwerp weergeeft.
  • Kies voor de temperatuur van de zon 6.000 K. Je ziet dat de zon een "witte (dwerg)ster" is.
  • Kies een ster met een temperatuur van 10.000 K. Je ziet een "blauwe ster".
  • Bekijk het spectrum van een "rode reus" met een temperatuur van 3.000 K.
  • Kies voor de temperatuur van je lichaam (huidtemperatuur 293 K). Je ziet dat je in het donker onzichtbaar bent.

    3. Wat is een zwarte straler?
  • Een lichaam is een zwarte straler als alle straling die er op valt wordt geabsorbeerd. Stel je een opening voor in een hol voorwerp dat aan de binnenkant mat zwart is. Deze opening absorbeert alle straling die er opvalt.
  • Elk lichaam is bij benadering te beschouwen als een zwarte straler.  Een lichaam moet een behoorlijk hoge temperatuur hebben om voldoende straling in het zichtbare gebied uit te zenden. Onze zon is een goed voorbeeld van een "echte" zwarte straler al zitten er oneffenheden in het spectrum o.a. veroorzaakt door absorptie van straling op weg van de zon naar de aarde. Op de zon bevinden zich gebieden waar de temperatuur iets lager is. Omdat het uitgestraalde vermogen sterk afneemt met de temperatuur (P~T^4) zie je relatief donkere gebieden, de z.g. zonnevlekken.
  • Door het spectrum van een ster op te meten bepalen astronomen de temperatuur van deze hemellichamen
  • Foto van de zon met zonnevlekken
  • 4. Formules.

  • Het totale uitgestraalde vermogen P (=oppervlakte onder de grafiek) neemt toe met de vierde macht van de temperatuur. Volgens de wet van Stefan-Boltzmann is P = s.A.T^4. s is de constante van Stefan-Boltzmann (5,67051E-8 Wm^-2K^-4) en A is de oppervlakte van de straler.
  • Hoe meet je het spectrum door? Met een tralie wordt een (eerste orde) spectrum gemaak van een straler met oppervlakte A. Je verplaatst een stralingssensor door het spectrum en meet het vermogen. Omdat de sensor een bepaalde breedte heeft meet je telkens dP (het beetje vermogen) van een golflengtegebiedje dL. Met de stralingswet van Planck kun je het vermogen dat uitgestraald wordt per m^2 en per golflengtegebiedje dL berekenen: dP.dL^-1.A^-1 = 2phc^2.L^-5.{e^(hc/LkT)-1}^-1.dL  p=pi = 3,14.., h is de constante van Planck, c is de lichtsnelheid, L is de golflengte, k is de constante van Boltzmann. De eenheid is dus W.m^-1.m^-2 = W.m^-3. In dit applet moet dus langs de y-as staan: (dP/dL).A^-1 in Wm^-3 (=vermogensdichtheid).

    Verander de temperatuur

    Applet by Davidson, vert. agtijmensen febuari 2006