AST1010 En kosmisk reise

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

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

AST1010 En kosmisk reise

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

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Dopplereffekten Relativitetsteori Partikkelfysikk

De vikagste punktene i dag:

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi

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

AST1010 En kosmisk reise

FYS2140 Kvantefysikk, Løsningsforslag for Oblig 2

AST1010 En kosmisk reise

Eirik Gramstad (UiO) 2

CERN og The Large Hadron Collider. Tidsmaskinen

VELKOMMEN TIL INTERNATIONAL MASTERCLASSES 2017 FYSISK INSTITUTT, UNIVERSITETET I OSLO

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

AST1010 den kosmiske reisen: Onsdag 19 november 2008

AST1010 En kosmisk reise

LHC girer opp er det noe mørk materie i sikte?

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

( ) Masse-energiekvivalens

Eksamen AST1010 oppgaver med fasit

AST1010 En kosmisk reise

Lys. Bølger. Partiklar Atom

Atommodeller i et historisk perspektiv

Astronomi blir noen ganger definert som studiet av himmelobjekter ved hjelp av den strålingen de sender ut. Denne definisjonen har mye for seg, og

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

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

Lys. Bølger. Partiklar Atom

Atomets oppbygging og periodesystemet

AST1010 En kosmisk reise

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

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

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Introduksjon til partikkelfysikk. Trygve Buanes

EksameniASTlolo 13 mai2

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

Egil Lillestøll, Lillestøl,, CERN & Univ. i Bergen,

Fasit for AST1010 høsten 2004.

Det Vaknar. Arne Garborg

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise

Kapittel 21 Kjernekjemi

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 2. Lars Kristian Henriksen Gruppe 3

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

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 Eksamensoppgaver

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 13: Sola

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola

Stjernens livssyklus mandag 2. februar

elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-)

Melkeveien sett fra jorda

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

Naturfag 2 Fysikk og teknologi, 4NA220R510 2R 5-10

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

Kollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 17: Melkeveien

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Melkeveien

UNIVERSITETET I OSLO

Er naturkonstantene konstante?

Ioniserende stråling. 10. November 2006

Stråling fra rommet. 10. November 2006

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

Kreftenes opprinnelse i rommet (Naturkreftenes prinsipp) Frode Bukten

10/23/14. AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 17: Melkeveien. Innhold. Melkeveiens struktur Det sorte hullet i sentrum av Melkeveien Mørk materie

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

Innhold. AST1010 En kosmisk reise. Melkeveien sed fra jorda 10/19/15. Forelesning 17: Melkeveien

AST1010 En kosmisk reise

BINGO - Kapittel 6. Når et stoff går fra. Når et stoff går fra fast stoff til væske (smelte) To eller flere atomer som henger sammen (molekyl)

1) Redoksreaksjoner, reaksjoner hvor en forbindelse. 2) Syre basereaksjoner, reaksjoner hvor en. elektronrik forbindelse reagerer med en

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

FASIT UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 15: Hvite dverger og supernovaer

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 8: Sola

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 15: Hvite dverger og supernovaer

Fysikk - Forkurs for ingeniørutdanning

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

Kapittel 7 Atomstruktur og periodisitet Repetisjon 1 ( )

KOSMOS. 9: Stråling fra sola og universet Figur side 267. Den øverste bølgen har lavere frekvens enn den nederste. Bølgelengde Bølgetopp.

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

Senter for Nukleærmedisin/PET Haukeland Universitetssykehus

AST En kosmisk reise Forelesning 3: Fra middelalderen via Kopernikus til Galilei og Newton

AST1010 En kosmisk reise

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Løsningsforslag til prøve i fysikk

FLERVALGSOPPGAVER I NATURFAG - FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Nano, mikro og makro. Frey Publishing

Partikkelfysikk og Astrofysikk forener krefter og bidrag til svar på åpne spørsmål om Universets fødsel og utvikling

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

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


AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 9: Solen De store gassplanetene og noen av deres måner

Hva har LHC lært oss om partikkelfysikk så langt?

Transkript:

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2 Innhold Synkrotronstråling Bohrs atommodell og Kirchhoffs lover OpJkk: Refleksjon, brytning og diffraksjon RelaJvitetsteori, spesiell og generell Kjernefysikk ParJkkelfysikk 1

Synkrotronstråling Synkrotronstråling Ladede par3kler som endrer has3ghet vil stråle. I et magne9elt må en ladet par3kkel bevege seg bundet 3l magne9eltlinjene. Par3kler som går med nær lyshas3g sender ut synkrotronstråling i en smal stråle framover. AST1010 - Stråling 4 2

AST1010 - Stråling 5 Synkrotronstråling var et problem for atomfysikerne Tidlig på 1900- tallet fikk man et bilde av atomet som elektroner i banerundt en posijvt ladet kjerne. Problem: Ustabil situasjon. Elektronene ville stråle vekk energien sin og falle inn i kjernen. 3

Bohrs atommodell Gjør det mulig å forstå hvordan stråling dannes forklarer Kirchhoffs regler. Bygger på Rutherfords atommodell med en sentral kjerne omgiy av elektroner. Bohr postulerte at det finnes stabile baner der elektronene kan bevege seg uten å miste energi. AST1010 - Stråling 7 Bohratomets baner Hydrogenatom med elektron- banene som sirkler rundt kjernen. Til hver bane svarer en bestemt energi 4

Hvilke baner er stabile? AST1010 - Stråling 9 Energisprang, bølgelengder og spektrallinjer i hydrogen Spektralserier i hydrogen. Energinivåer i hydrogen. 10 5

Andre atomer enn hydrogen Andre atomer er mer kompliserte: flere energinivåer, ellipjske baner Natrium som vises her, er mer komplekst enn hydrogen, men kan Jlpasses en lignende modell. 11 Bohratomet og Kirchhoffs lover Bohr- atomet kaster lys over Kirchhoffs lover. Forklarer hvorfor: vi får emisjon og absorpsjon på særegne bølgelengder og ikke over alt i spekteret. DeYe fordi ΔE = hν = hc/λ. hvert grunnstoff har sine egne spektrallinjer. emisjons- og absorpsjonslinjer har samme bølgelengde. Begge de to siste egenskapene bestemmes av energinivåene, dvs. atomets indre struktur. AST1010 - Stråling 12 6

Eksitasjon fulgt av linjestråling AST1010 - Stråling 13 Eksitasjon, stråling og temperatur Eksitasjon å løbe elektronet fra et lavt energinivå Jl et høyere nivå. DeYe foregår på to måter: ved absorpsjon av et foton med nøyakjg rikjg energi slik det er beskrevet foran, ved kollisjon med et friy elektron i gassen utenfor atomet, der energi tas fra det fri elektronet og brukes Jl å løbe elektronet inne i atomet opp Jl et høyere energinivå. Den første måten gir ikke neyo bidrag Jl strålingen: atomet sender ut stråling med samme energi som den som ble absorbert. Den andre måten tar bevegelsesenergi fra gassen av elektroner og denne energien sendes ut som stråling: stråles ut når elektronet faller Jl en lavere energijlstand. AST1010 - Stråling 14 7

OpJkk Dopplereffekt og hasjgheter Når en lyskilde går bort fra oss (mot oss) blir bølgelengden Jl strålingen den sender ut lenger (kortere). Kalles Dopplereffekt. Fenomenet forekommer for alle bølger, også lydbølger. 16 8

Refleksjon og brytning Linser 9

Parabolsk speil Diffraksjon: Lys gjennom spalte 10

RelaJvitetsteori SRs to postulater 1. LyshasJgheten er den samme for alle observatører. 2. Fysikkens lover er de samme for alle observatører i jevn, reylinjet bevegelse i forhold Jl hverandre. 11

SamJdighet er relajvt Den mest berømte ligningen 12

Universets fartsgrense (?) E = mc 2 1 v 2 c 2 Hva med gravitasjon? F = GMm r 2 13

Newtons 2. lov : F = m t a Gravitasjonsloven : F = GM gm g r 2 Det gir : a = m g GM g m t r 2 Om akselerasjonen skal være uavhengig av massen : m g = m t 14

Vektløs = friy fall 15

Postulater i GR 1. Lysets hasjghet er den samme for alle observatører. 2. Fysikkens lover er de samme for alle observatører. 16

Tidsstrekk (SR) 17

Tidsdilatasjon (GR) GPS og Einstein 18

Kjernefysikk Protoner og nøytroner bindes sammen av den sterke kjernekraben 19

Fisjon og fusjon Fisjon: Tung atomkjerne brytes opp i to mindre. Fusjon: To leye atomkjerner går sammen og danner en tyngre. I begge Jlfeller blir energien som frigis bestemt av E=mc 2. 20

9/2/14 Betahenfall og svak kjernekrab ParJkkelfysikk 21

Kvarker Kreber formidles av parjkler 22

Mikroskop for parjkkelfysikk Standardmodellen 23

Behov for ny fysikk? Standardmodellen har ingen parjkkel som kan være den mørke materien. Vi vet at nøytrinoer har masse. I standardmodellen er de masseløse. Standardmodellen inkluderer ikke gravitasjon. Standardmodellen forklarer ikke hvorfor massene Jl elementærparjklene er så lave. Neste forelesning: Om teleskoper 24