AST1010 En kosmisk reise

Like dokumenter
AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

De vikagste punktene i dag:

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Mekanikk 1/19/2017. Forelesning 3: Mekanikk og termodynamikk

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 3: Mekanikk, termodynamikk og elektromagnetisme

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

AST1010 En kosmisk reise

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

AST1010 Eksamensoppgaver

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi

Observasjon av universet ved ulike bølgelengder fra radiobølger til gammastråling. Terje Bjerkgård og Erlend Rønnekleiv

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Fredag 29. mai 2009

FASIT UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

a) Hva var satellittens gjennomsnittlige fart? Gi svaret i m/s. Begrunn svaret.

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

Løsningsforslag til øving 6

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise

2/7/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: IAUs definisjon av en planet i solsystemet (2006)

UNIVERSITETET I OSLO

FASIT Svarene trenger ikke være like utdypende som her. Side 1 UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise. Astronomiske avstander v=vsl-jncjak0. Forelesning 20: Kosmologi, del I

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

FYS2140 Kvantefysikk, Obligatorisk oppgave 2. Nicolai Kristen Solheim, Gruppe 2

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2

AST1010 En kosmisk reise. Innhold 28/02/16. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

TFY4115 Fysikk. Emneoversyn: Mekanikk ( 50 %) Newtons lover Energi, bevegelsesmengde, kollisjoner Rotasjon, spinn Statisk likevekt Svingninger

AST1010 En kosmisk reise

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

AST1010 En kosmisk reise

Fysikk 3FY AA6227. (ny læreplan) Elever og privatister. 28. mai 1999

UNIVERSITETET I OSLO

TFY4115 Fysikk. Emneoversyn: Mekanikk ( 50 %) Newtons lover Energi, bevegelsesmengde, kollisjoner Rotasjon, spinn Statisk likevekt Svingninger

Mandag Institutt for fysikk, NTNU TFY4160/FY1002: Bølgefysikk Høsten 2006, uke 36

Termisk fysikk består av:

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4106 FYSIKK Torsdag 6. august :00 13:00

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 15: Hvite dverger, nøytronstjerner og sorte hull

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Andromeda. Avstand: 2.55 millioner lysår. Hubbles klassifikasjon av galakser 3/20/2017

Kollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen

Kap Termisk fysikk (varmelære, termodynamikk)

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 19/3 2018

AST1010 En kosmisk reise

Løsningsforslag. for. eksamen. fysikk forkurs. 3 juni 2002

Newtons (og hele universets...) lover

Folkevandringstelling

FYSIKK-OLYMPIADEN

AST1010 En kosmisk reise. I dag 2/16/2017. Forelesning 11: Dannelsen av solsystemet. Planetene i grove trekk Kollapsteorien Litt om eksoplaneter

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise

EksameniASTlolo 13 mai2

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 13/6 2016

Kapittel 8. Varmestråling

De vikcgste punktene i dag:

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise. Innhold 10/19/15. Forelesning 18: Galakser og galaksehoper

Keplers lover. Statikk og likevekt

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 21: Oppsummering

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi, del I

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

AST1010 En kosmisk reise. Innhold. Stjerners avstand og lysstyrke 9/27/15

AST1010 En kosmisk reise

FLERVALGSOPPGAVER I NATURFAG - FYSIKK

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

UNIVERSITETET I OSLO

Kan vi lære litt kvantefysikk ved å lytte til noen lydprøver? Arnt Inge Vistnes Fysisk institutt, UiO

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

AST1010 En kosmisk reise. Innledende stoff om stjerner: Avstander, størrelsesklasser, HR-diagrammet

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 16: Hvite dverger, supernovaer og nøytronstjerner

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Lars Kristian Henriksen Gruppe 3

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

AST1010 En kosmisk reise. I dag. Astronomiske avstander 2/24/2017

Kap. 1 Fysiske størrelser og enheter

UNIVERSITETET I OSLO

Krefter, Newtons lover, dreiemoment

EKSAMEN FAG TFY4160 BØLGEFYSIKK OG FAG FY1002 GENERELL FYSIKK II Onsdag 8. desember 2004 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-2001

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

Eksamensoppgave i LGU53005 Naturfag 2 (5-10) emne 2

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

Kapittel 7 Atomstruktur og periodisitet Repetisjon 1 ( )

År: Et legeme på et skråplan. Gravitasjonskraften (G) er tegnet som en lang pil, og dekomponert i to krefter G x og G y.

AST1010 En kosmisk reise. Innhold. Stjernedød i to varianter 10/13/15. Forelesning 15: Hvite dverger, nøytronstjerner og sorte hull

Stråling fra rommet. 10. November 2006

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 3

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola

Transkript:

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1 Mekanikk Termodynamikk Innhold Elektrisitet og magnecsme ElektromagneCske bølger 1

Mekanikk Newtons bevegelseslover Et legeme som ikke er påvirket av noen kreker, vil enten forbli i ro eller fortsele å bevege seg i en rel linje med konstant fart. KraK fører Cl akselerasjon: a = F / m. Hvis et legeme A virker på et legeme B med en krak F, vil legeme B virke på A med en krak som er like stor, men motsal relet. 2

Newtons gravitasjonslov Sola trekker på jorda : F SJ = GM S M J r 2 Gir jorda en akselerasjon i retning mot sola : a J = F SJ = GM S M J r 2 Fra Newtons tredje lov ser vi at jorda trekker på sola med en kraft som er like stor som F SJ, men motsatt rettet. Det gir sola en akselerasjon mot jorda gitt ved a S = F SJ = GM J << a M S r 2 J, siden M J << M S (<< betyr "mye mindre enn"). 3

Tyngdepunkt/massesenter Rotasjon: Banespinn L=rmv 4

Rotasjon: Egenspinn L=Iω NyLen av spinnbegrepet For et isolert system (et system som ikke er påvirket av ytre kreker) er spinnet bevart. Det vil si at det ikke endrer seg med Cden. Systemets indre struktur kan endre seg, men spinnet er det samme. 5

Spinnbevaring i astrofysikk Vil ha nyle av dele når vi ser på dannelsen av solsystemet, stjerner og galakser. Utgangspunktet er roterende skyer av gass som faller sammen på grunn av interne tyngdekreker. 6

Termodynamikk Makro vs. mikro I prinsippet kan vi beregne egenskapene Cl et system av mange parckler, for eksempel en gass, ved å løse bevegelsesligningene for hver enkelt parckkel det består av. I praksis er dele både umulig og unødvendig. Detaljert informasjon om hva hver enkelt parckkel gjør er unødvendig og uinteressant. Vi er interessert i egenskapene Cl systemet som helhet. Disse kan oppsummeres i størrelser som temperatur, trykk, volum etc. Grenen av fysikk som behandler dele kalles termodynamikk. Ved hjelp av sta/s/sk fysikk kan makroegenskapene relateres Cl de mikroskopiske frihetsgradene. 7

Temperatur Temperatur er et ulrykk for den midlere bevegelsesenergien Cl parcklene i en gass: K = 1 2 mv 2 = 3 2 kt Termisk likevekt Et system er i termisk likevekt dersom temperaturen er den samme i hele legemet. To legemer i kontakt med hverandre er i termisk likevekt dersom de har samme temperatur. Dersom temperaturen er forskjellig vil varme utveksles inncl de har samme temperatur. 8

8/25/14 Ideell gass P=NkT/V ElektromagneCsme 9

Elektrisk felt MagneCsk felt 10

Bevegelse i elektrisk og magnecsk felt 11

Maxwells ligninger (Overhodet ikke pensum!) 12

ElektromagneCsk bølge AST1010 - Stråling 25 Noen begreper i bølgefysikk Bølgelengde (λ): Lengden i rommet av en full svingning. Periode (P): Tid mellom passasje av to påfølgende bølgetopper på et gil sted i rommet. Frekvens (ν eller f ): Hvor raskt bølgen svinger på et sted i rommet (ν = 1/P) angil i svingninger per sekund (1 svingning pr. sekund = 1Hz). Bølgehas/ghet (v eller c): HasCgheten hele bølgemønsteret beveger seg med. Sammenheng: v = λ x (1/P) = λ x ν. AST1010 - Stråling 26 13

Bølgelengder og frekvenser Lyset går fort: c = 3 x 10 8 m/s i tomt rom. Bølgelengder: Nanometer (nm): 1 nm = 10-9 m. Ångstrøm (Å): 1 Å = 10-10 m. Grønt lys: λ = 500 nm = 5000 Å. Frekvens av grønt lys: ν = c/λ som gir ν = 6 x 10 14 Hz. Hz hertz er måleenhet for svingninger per sekund. AST1010 - Stråling 27 Det elektromagnecske spektrum 28 14

Bølgelengder fotoner energi AST1010 - Stråling 29 Bølgelengder og farger AST1010 - Stråling 30 15

Bare en del av strålingen når ned Cl jordoverflaten AST1010 - Stråling 31 Sort (eller termisk) stråling AST1010 - Stråling 32 16

Definisjon av sort legeme Et sort legeme absorberer all stråling som treffer det, og sender selv ut stråling med egenskaper som er fullstendig bestemt av dets temperatur. Eksempel: Et lite hull i en boks som har perfekt reflekterende vegger. Mange astrofysiske objekter, som stjerner, stråler Clnærmet som sorte legemer. Strålingslover for sorte legemer AST1010 - Stråling 34 17

Solas stråling vs. stråling fra sort legeme med samme temperatur AST1010 - Stråling 35 Spektrallinjer i solspekteret AST1010 - Stråling 36 18

Emisjonslinjer fra varme gasser AST1010 - Stråling 37 Kirchoffs eksperiment AST1010 - Stråling 38 19

Kirchoffs 3 regler 1. Et varmt og tel objekt, gjerne en tel gass, sender ut et koncnuerlig spektrum. 2. En varm gass med lav telhet sender ut sil lys bare på noen få bølgelengder i form av emisjonslinjer lysende linjer. 3. Når lys med et koncnuerlig spektrum går gjennom en kjølig gass dannes absorpsjonslinjer i spekteret som har samme bølgelengde som de linjene gassen selv stråler ut. AST1010 - Stråling 39 Linjer i laboratoriet og i sola 40 20

Neste forelesning Bohrs atommodell og Kirchoffs lover OpCkk RelaCvtetsteori Kjerne- og parckkelfysikk 21