Inloggen

Planckkrommen

Elk voorwerp met een temperatuur hoger dan het absolute nulpunt (0 K = -273 °C) zendt elektromagnetisch straling uit. Hoe hoger de temperatuur hoe meer straling maar ook hoe kleiner de golflengte. Bij lage temperaturen wordt infraroodstraling uitgezonden, bij hogere temperaturen licht (denk maar aan een roodgloeiende ijzeren staaf) en bij nog hogere temperaturen UV-straling etc..In deze videoles wordt uitgelegd dat de golflengte en frequentie, en daarmee de soort straling die wordt uitgezonden, zijn af te lezen uit zg. Planckkrommen.


Voor het afspelen van de videoles 'Planckkrommen' moet je ingelogd zijn
Nieuwsgierig? Kijk een demoles:
Voorvoegsels / Harmonische trilling / ElektronVolt

Voorkennis

Golflengte, frequentie, elektromagnetisch spectrum

BINAS

Belangrijke tabel(len) in Binas: 22

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Planckkrommen" hoort bij:

HAVO:       geen examenstof
VWO: : Centraal examen 2019 (CE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:geen examenstof VWO:SE)

Test jezelf - "Planckkrommen"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
De straling uitgezonden door een hete vaste stof heeft een … spectrum.

Naarmate een stof heter wordt neemt de totale intensiteit van de straling toe en neemt de golflengte …

Bij welke golflengte wordt de meeste straling uitgezonden door een vast stof van 4000 K

absorptie
continu
Planck-
af
toe
blijft gelijk
724 nm
632 nm
430 nm


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel atomen & straling vind je in:
FotonSterrenStralingVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Planckkrommen" een rol speelt (havo/vwo):
Water uit de ruimte (v), Elektronen uit metaal 'stoken' (v),

Vraag over videoles "Planckkrommen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Planckkrommen

Op zondag 7 apr 2019 om 13:59 is de volgende vraag gesteld
Beste erik,
Hoezo is de planck-kromme eigenlijk een parabool ? Kunt u de vorm van een plank-kromme verklaren voor mij ( want lagere golflengte verwacht ik dat de lijn omhoog gaat en na Lmax gaat ie omlaag )
Mvg

Erik van Munster reageerde op zondag 7 apr 2019 om 15:11
Een Planck-kromme is géén parabool. Het afgeronde topje lijkt misschien op een parabool maar is het niet. Planck-kromme is ook niet symmetrisch. Links en rechts van de top verloopt de kromme anders.

Verklaring waaróm een Plank-kromme precies juist deze vorm heeft is erg lastig. Zou ik je niet zo even uit kunnen leggen.


Op donderdag 4 apr 2019 om 19:18 is de volgende vraag gesteld
Hoe bereken je de oppervlakte onder een planckkromme? Want in het pilot examen van 2011 de opgave over wega, staat er dat de oppervlakte ongeveer 13 hokjes is maar hoe komen ze daarop?
Mvg

Erik van Munster reageerde op donderdag 4 apr 2019 om 19:30
Die 13 hokjes is het oppervlak van het gebied ingesloten tussen de lijnen x=400nm, x=800nm, de x-as en de grafiek.

Aan de hand van de getallen bij de assen kun je er achter komen dat één hokje gelijk is aan 10^-9 Watt. (100 nm keer 1*10^-11 W per nm)


Op dinsdag 2 apr 2019 om 17:19 is de volgende vraag gesteld
Klopt het dat een voorwerp blauwe straling uitzendt als de top van de Plankkromme in het blauwe gebied ligt? En wanneer zendt een voorwerp dan gewoon wit licht uit?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 2 apr 2019 om 17:25
Als de piek in het blauw ligt zal de meeste straling als blauw licht worden uitgezonden. Maar de planckkromme is best breed en er worden dus ook andere kleuren uitgezonden. De kleur die je ziet zal dus blauwachtig wit zijn.

Wit licht krijg je als de piek ongeveer in het midden van het zichtbare spectrum ligt.

"Echt wit" is als alle golflengtes (kleuren) precies even sterk zijn. Dit krijg je niet met een Planckkromme maar je komt er wel bij in de buurt. Bij zonlicht bijvoorbeeld.


Op zaterdag 16 mrt 2019 om 17:23 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
In mijn examenbundel heb ik een vraag staan die ik niet begrijp (ook niet met de uitwerking). De opgave heet Zaklantaarn en je ziet in een figuur twee krommen staan. Eén van de kromme is van een gloeidraad en de andere kromme is van een zwarte straler. Voor de rest weet je dat de temperatuur van beide gelijk zijn. In de grafiek hebben de kromme nagenoeg dezelfde maximale golflengte, alleen is het vermogen van de één groter dan de ander. De uiteindelijke vraag is dan: 'Leg uit welke van de twee krommen die van de gloeidraad is.' Zou U mij dit wat uitgebreider kunnen uitleggen?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 16 mrt 2019 om 17:52
Dan moet ik wel wat meer weten van de grafieken. Wat staat er precies op de assen uitgezet? Is dit het vermogen, de intensiteit per oppervlak, of iets anders?

Op zaterdag 16 mrt 2019 om 18:33 is de volgende reactie gegeven
Op de verticale as staat P/(A*dLabda), die is bij de één groter dan bij de ander, en op de horizontale as staan de golflengtes, deze zijn gelijk.

Erik van Munster reageerde op zaterdag 16 mrt 2019 om 18:56
Bij een ideale zwarte straler wordt 100% van alle uitgezonden energie uitgezonden als straling volgens de plankkromme.

In de praktijk zal, zoals bij deze gloeidraad, er ook energie op een andere manier weglekken. Het vermogen van de gloeidraad zal dus iets lager zijn en de kromme van de zwarte straler is dus de kromme met het hoogste vermogen.

Op zaterdag 16 mrt 2019 om 18:57 is de volgende reactie gegeven
Ik heb de vraag gevonden, dus als U 'm ook nog voor Uzelf wil bekijken:

https://nvon.nl/examen/examen-1994-2-vwo-natuurkunde

Het betreft vraag 12, opgave 3

Op zaterdag 16 mrt 2019 om 18:58 is de volgende reactie gegeven
Oh, net wanneer ik de link stuurde, heeft U geantwoord, haha. Negeer de link dus maar, want ik begrijp 'm nu. Heel erg bedankt!

Erik van Munster reageerde op zaterdag 16 mrt 2019 om 19:00
Ah, dank je. Ik zie staan dat het vermogen van de uitgezonden straling bij de gloeidraad inderdaad maar 90% is van het totale vermogen.


Op dinsdag 8 jan 2019 om 12:31 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik, heeft een planckromme altijd een continue spectrum of niet? En is een zwarte straler een ster?
Want in het filmpje 'levensloop van sterren' wordt uitgelegd dat een ster ontstaat uit een gaswolk en als de dichtheid en druk zo hoog is dat er kernfusie op treedt en een ster ontstaat die H omzet in He. Is het dan nog steeds een gas?
Aangezien in dit filmpje wordt uitgelegd dat een planckkromme alleen ontstaat in situaties waarin de moleculen elkaar kunnen beïnvloeden (bv vloeistoffen/vaste stoffen), maar geldt deze situatie van een gas dus ook?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 8 jan 2019 om 12:39
Een planckkromme is continu. De relatieve sterktes van de frequenties verschillen wel maar er zitten geen "gaten" in het spectrum zoals bij een lijnen spectrum. Het loopt continu door en is dus een continu spectrum.

Een ster is gas maar onder zo'n hoge druk en dichtheid dat de straling die er af komt de planckkromme volgt. Een ster is dus een zwarte straler.

Toch kunnen in het spectrum van een ster óók lijnen zitten. Dit ontstaat door de laag gas buiten rond een ster waar de druk en dichtheid minder groot is. Dit is bv bij de zon zo: Het is een continu spectrum (planckkromme) met dáárin lijnen. Een combinatie van een continu- en een lijnenspectrum dus.


Op zaterdag 24 mrt 2018 om 10:51 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,

Ik ben een beetje in de war. Ik snap niet hoe u bij P (vermogen) komt. In binas stabel staat op de verticale as toch juist de Temperatuur? En wordt de golflengte altijd kleiner als het warmer wordt?

Fijn weekend!

Erik van Munster reageerde op zaterdag 24 mrt 2018 om 15:36
Op de vertical as van de planckkrommen in BINAS tabel 22 staat de intensiteit. Dit is het vermogen (P) wat per vierkante meter oppervlak wordt uitgestraald.

In de bovenste tabel staan 6 grafieken en in de onderste 5: ieder gemaakt bij een andere temperatuur. Maar temperatuur staat dus niet als grootheid zelf op één van de assen.

Over de vraag over kleinere golflengte als het warmer wordt: Ja dat is zo: zie de videoles "Wet van Wien" onder het kopje sterren en straling.


Bursu Su vroeg op dinsdag 26 dec 2017 om 19:24
Dag meneer,

Planckkromme in de binas is voor zwarte stralers. Een zwarte straler is toch een voorwerp dat alle EM straling absorbeert en hijzelf op die manier in Temp. gaat stijgen? Maar wat is een zwarte straler dan precies? Zijn dat alle voorwerpen die zwart van kleur zijn?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 26 dec 2017 om 22:31
Een zwarte straler absorbeert inderdaad alle EM-straling die erop valt. Er weerkaatst niks en het voorwerp ziet er dus volkomen zwarte uit, vandaar de naam. Het voorwerp straalt zelf straling uit als het warm wordt. Het maakt hierbij niet uit hoe het komt dat het voorwerp warm wordt. Dit kan door geabsorbeerde straling maar ook door iets anders.

Een voorwerp dat géén zwarte straler is, is een voorwerp wat een deel van de uitgezonden straling tegenhoudt. bv door een laag verf aan de buitenkant. De straling die het uitzendt volgt dan niet meer precies de planckkromme omdat een deel van de kleuren door de verf wordt tegengehouden.

Dus... je kan dus zeggen: Een zwarte straler is een voorwerp dat straling uitzendt volgens de planckkromme en als je ziet dat een spectrum overeenkomt met een planckkromme mag je er dus vanuit gaan dat het een zwarte straler is.

Bursu Su reageerde op dinsdag 26 dec 2017 om 23:25
Duidelijk, maar kan de intensiteit dan van de zwarte straler ook afnemen?
Want wat is nou eigenlijk het verschil tussen de intensiteit en het vermogen van een bron?

Erik van Munster reageerde op woensdag 27 dec 2017 om 09:48
Jazeker. De intensiteit van een zwarte straler kan afnemen. Namelijk als hij afkoelt. Bij een ster zit er een energiebron binnenin die zorgt dat de temperatuur hoog blijft en dat de intensiteit constant blijft. Maar een gewoon voorwerp zal afkoelen doordat er straling uitgezonden wordt en hierbij zal de intensiteit de langzaam afnemen.

Vermogen (P) betekent hoeveel energie er per seconde door het voorwerp wordt uitgestraald. Bij sterren wordt dit ook wel de lichtkracht genoemd. Intensiteit (I) is het vermogen per vierkante meter oppervlak van een voorwerp. Als de intensiteit afneemt neemt dus ook het vermogen af.


Oussama Akhiyat vroeg op woensdag 15 jun 2016 om 19:08
Hoi Erik,
De P in de plankkromme, moet dat geen I van intensiteit zijn?

Erik van Munster reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:32
Als je de intensiteit (I) op een bepaalde afstand van het hete voorwerp zou meten in plaats van het uitgestraalde vermogen (P) zou je precies zo'n soort figuur krijgen.
Het gaat om de verdeling over de verschillende golflengtes en die blijft hetzelfde, of je nu naar I of naar P kijkt.

Dus op de y-as had inderdaad net zo goed I kunnen staan.


Julia Jansen vroeg op zondag 15 mei 2016 om 20:18
Beste meneer,

Wat is een zwarte straler precies? En hoe kan je het verschil zien tussen de kromme van een zwarte straler en de kromme van een gloeidraad?
Deze opgave staat in de examenbundel 2015-2016 en is opgave 1 van onderdeel 9 Elektromagnetische straling en materie (domein E2).

Alvast bedankt voor uw reactie!

Julia

Erik van Munster reageerde op zondag 15 mei 2016 om 20:30
Een zwarte straler is een object wat alle straling die in het voorwerp wordt opgewekt ook wordt uitgezonden. Dat wil zeggen dat er geen kleurstof in het voorwerp zit die bepaalde kleuren absorbeert.

Zie ook opgave 6 ("Zwarte Straler") bij Oefenen via het menu hierboven ( hoofdstuk Sterren&Straling).

Julia Jansen reageerde op zondag 15 mei 2016 om 20:55
Super dank voor uw snelle reactie!


Irene Bisschop vroeg op zondag 8 mrt 2015 om 15:14
Ey!

Effe een vraagje:
Maareh, wat voor voorwerp is het eigenlijk wt je bedoeltt? Het leikt net een kwackje spuug!
hoogachtend Irene!

Erik van Munster reageerde op zondag 8 mrt 2015 om 19:02
Dag Irene

Maakt niet uit wat de vorm of materiaal van het voorwerp is. De Planckkrommen gelden voor alle voorwerpen (mits je hun eigen kleur verwaarloost).

(Als je dit perse als voorbeeld wilt geldt het dus ook voor spuug:)


Roy Klaasse Bos vroeg op zaterdag 29 mrt 2014 om 12:23
Niet zozeer een inhoudelijke vraag, eerder een praktische vraag: is het mogelijk om rechtstreeks naar de volgende video in de "serie" te navigeren? (Bijvoorbeeld na dit filmpje: "Bekijk Lijnenspectra"). Vaak komt het namelijk voor dat ik meerdere (aaneensluitende) video's uit een serie wil bekijken. Ondanks dat het maar een klik scheelt, lijkt het mij erg handig.

Erik van Munster reageerde op zaterdag 29 mrt 2014 om 20:28
Hoi Roy,

Goed idee. Volgens mij niet zo moeilijk te programmeren. Ik ga er eens over nadenken...

Roy Klaasse Bos reageerde op zaterdag 29 mrt 2014 om 21:44
Top!

Erik van Munster reageerde op vrijdag 4 apr 2014 om 17:24
Hoi Roy,

Als je nu inlogt en een video afspeelt zie je links "volgende videoles" staan met daaronder de titel van de volgende videoles. Zo kun je steeds met één klik verder. Ik hoop dat je er iets aan hebt... succes

Roy Klaasse Bos reageerde op zaterdag 5 apr 2014 om 12:32
Jep. Dat werkt een stuk sneller én gemakkelijker!


Lisabeth Van Berkel vroeg op zondag 19 jan 2014 om 15:02
Zend een object alleen straling uit als het warmer dan zijn omgeving is? Dus bijv bij een warme van 37 graden (buiten)en een lichaamstemp van 37 graden , hierbij zou het lichaam geen straling uitzenden?

Erik van Munster reageerde op zondag 19 jan 2014 om 17:31
Elk object dat warmer is dan 0 Kelvin (het absolute nulpunt) zendt straling uit. Een voorwerp van 37 graden dus ook.

Als de omgeving warmer is dan 0 K zal het voorwerp ook straling van de omgeving ontvangen.

Als het voorwerp en de omgeving op dezelfde temperatuur blijven is er evenwicht en geldt dus dat het voorwerp evenveel stralingsenergie ontvangt als het zelf uitzendt.


Op vrijdag 10 jan 2014 om 14:22 is de volgende vraag gesteld
Dus, er geldt hoe warmer hoe blauwer en hoe kouder hoe roder?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 10 jan 2014 om 14:33
Ja, dat klopt. Je kunt het bijvoorbeeld ook zien bij een stuk gloeiend metaal. Dit gloeit rood, maar als het nog warmer wordt gemaakt, wordt het achtereenvolgens oranje, geel en zelfs wit. De kleur schuift dus steeds meer op naar de blauwe kant van het spectrum als iets heter wordt.