Inloggen

Hertzsprung-Russeldiagrammen

Wanneer alle sterren in een grafiek worden gezet met horizontaal de temperatuur, die bepaald wordt uit de Planckkromme van het opgemeten spectrum, en verticaal de sterkte of lichtkracht van de ster dan blijkt dat de meeste sterren zich op een schuine lijn bevinden. Zo'n grafiek wordt een Hertzsprung-Russeldiagram genoemd, naar de ontdekkers: de Deense sterrenkundige Ejnar Hertzsprung en de Amerikaanse sterrenkundige Henry Russel. De lijn waarop de meeste sterren zich bevinden heet de hoofdreeks. Ook de zon is een hoofdreeksster. Ook kunnen verschillende andere soorten sterren onderscheiden worden, zoals rode reuzen of witte dwergen.



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

Voorkennis

Wet van Wien, Plankkrommen

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Hertzsprung-Russeldiagrammen" hoort bij:

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

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

Test jezelf - "Hertzsprung-Russeldiagrammen"

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
In een HR-diagram staat horizontaal temperatuur (kleur) van een ster en verticaal …

Een ster die linksboven in een HR-diagram staat is …

De band die van linksboven naar rechtsonder loopt in een HR-diagram heet de …

diameter
massa
lichtkracht
fel & blauw
zwak & rood
fel & rood
melkweg
hoofdreeks
lineaire fase


Extra oefenmateriaal?

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

Vraag over "Hertzsprung-Russeldiagrammen"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Hertzsprung-Russeldiagrammen

Op dinsdag 2 jan 2018 om 18:22 is de volgende vraag gesteld
Dag meneer,

U zegt dat het HR-diagram dus iets zegt over de temperatuur(kleur) en de intensiteit, maar hoe kun je uit de binas 33 de kleur van de sterren bepalen?

Groetjes.

Erik van Munster reageerde op dinsdag 2 jan 2018 om 20:35
Klopt, elke ster is een puntje en op de horizontale as kun je de de temperatuur en de kleur aflezen. Als je bv kijkt naar de ster Sirius (staat ongeveer in het midden). Op de x-as lees je af dat log T gelijk is aan 4,0. Om T te weten moet je dit tot de 10de macht verheffen (omgekeerde van log)

log T = 4,0

T = 10^4,0 = 10000 K

De kleur kun je vervolgens uitrekenen met de wet van Wien.

Op dinsdag 2 jan 2018 om 21:43 is de volgende reactie gegeven
Dus dan doe je golflengte= Kw/T
dat komt neer op 2,89,10^-3/10000=2.89.10^-7

Maar hoe bepaal ik dan de kleur?
Bedankt voor uw goede uitleg

Erik van Munster reageerde op dinsdag 2 jan 2018 om 21:58
Klopt, bij 10000K is de golflengte met de sterkste intensiteit gelijk aan 289 nm. Dit is UV en onzichtbaar. De kleur die je ziet wordt bepaald door de golflengtes die ook uitgezonden worden wél in het zichtbare gebied liggen. Omdat de planckkromme bij deze ster (vanwege de piek in het UV) aan de blauwe kant hoger is dan aan de rode kant zal de ster wit zijn met een iets blauwe tint.
Je kunt de kleur ook aflezen aan de as aan de bovenkant (hoef je niet uit je hoofd te kennen maar is misschien handig om te weten). De letters slaan op het spectraaltype en de kleur zoals wij die zien:

O = blauw
B = blauw-wit
A = wit
F = geel/wit
G = geel
K = oranje
M = rood

Op dinsdag 2 jan 2018 om 22:08 is de volgende reactie gegeven
Kijkt u soms in Binas 22?
want bij 289 nm zie ik inderdaad dat het UV straling is. maar ik weet niet zo goed waar ik dan moet gaan kijken.

Wat fijn dat u zosnel reageert!

Erik van Munster reageerde op dinsdag 2 jan 2018 om 22:49
Ik kijk zelf altijd in BINAS tabel 19 voor de kleur van een bepaalde golflengte: In 19A staan de voor ons zichtbare kleuren. In 19B staan ook alle andere stralingsoorten.

Maar je kunt het inderdaad ook in tabel 22 zien. Wel belangrijk: Die 289 nm is alleen de plaats van de piek van de planckkromme. Zoals je kunt zien in tabel 22 is de piek heel breed en is de kleur die je ziet anders dan de golflengte van alleen de piek.


Jonathan van Doornewaard vroeg op zondag 26 nov 2017 om 11:07
Beste Erik,
Ik heb een vraag over de logaritmische verhouding van de licht kracht ten opzichte van de zon. Bijvoorbeeld als je de logaritmische verhouding tussen de zon en betelgeuze van . Denk ik dat het 4,9 is als ik het aflees dus dan is het 10^4,9. Maar volgens de uitwerking van die vraag is het 3,9 en niet 4,9 er gaat iets fout met aflezen maar weet niet wat. Ik hoop dat u me verder kan helpen.

Alvast bedankt
(PS heb morgen de toets)

Erik van Munster reageerde op zondag 26 nov 2017 om 16:18
Dag Jonathan,

Ik neem aan dat je afleest uit BINAS tabel 33? Volgens doe je het goed: Ik lees ook 4,9 af en de lichtkracht van Betelgeuze is dus 10^4,9 keer de lichtkracht van de zon. Dit klopt ook met tabel 32 B. Hier staat dat de lichtkracht van Betelgeuze 80000 keer zo groot is als die van de zon (10^4,9 is ongeveer 80000).

Misschien bedoelen ze iets anders in de opgave?


Mirjam Vossebeld vroeg op zaterdag 11 mrt 2017 om 23:08
Beste Erik,

In mijn boek gebruiken ze bij een opgaven de formule P=I*A, stralingsvermogen=intensiteit* oppervlak. Deze formule kan ik echter niet in mijn BINAS vinden, dus ik vroeg me af hoe ze aan deze formule komen of hoe je deze formule kunt afleiden.

Erik van Munster reageerde op zondag 12 mrt 2017 om 10:24
Dag Mirjam,

Intensiteit is hoeveel stralingsvermogen er op één vierkante meter valt. Als je het vermogen wil weten wat er op een oppervlak van 3,5 m^2 valt is dit de intensiteit MAAL 3,5 want het oppervlak is 3,5 keer zo groot. In woorden: Het vermogen is de intensiteit maal de oppervlakte. In formulevorm:

P = I*A

Staat inderdaad niet in BINAS maar je kunt hem zelf bedenken als je nagaat wat intensiteit precies betekent, zoals hierboven.


Op maandag 9 jan 2017 om 19:57 is de volgende vraag gesteld
Hoe bereken je de Lichtkracht als je L0 hebt? Dus hoe herschrijf je L uit Log(L/L0) ? Je weet bijvoorbeeld L0 en de uitkomst hiervan maar niet L.

Erik van Munster reageerde op maandag 9 jan 2017 om 21:07
Logaritme betekent eigenlijk uitvinden tot welke macht je 10 moet verheffen om een bepaald getal te krijgen. Als je log uit een formule wil wegwerken moet je dus 10 tot de macht doen. Dus: 10 tot de macht Log(L/L0) is gelijk aan (L/L0). Dit doet je weer keer L0 en je krijgt L. In formulevorm:

L = L0 * 10 ^ Log(L/L0)

Hoop dat je hier verder mee komt...


Oussama Akhiyat vroeg op woensdag 15 jun 2016 om 18:14
Hoi Erik,
U zei dat I de lichtkracht is. Is de lichtkracht gelijk aan de P in de Wet van Stefen Bolzmann?

Oussama Akhiyat reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 18:16
Dus is het zo dat de lichtkracht= sigma*A*T^4
Wat is dan het verschil tussen lichtintensiteit en lichtkracht en stralingsvermogen?

Erik van Munster reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:12
Ja het is vermogen zoals je die met StefanBoltzmann berekend.

Alleen is het gebruikelijk om bij HR-diagrammen niet het vermogen P te gebruiken maar het vermogen ten opzichte van de zon. 2,0 betekent dus een vermogen dat 2 keer zo groot is als het vermogen van de zon.

Erik van Munster reageerde op woensdag 15 jun 2016 om 19:14
Lichtkracht en stralingsvermogen zijn eigenlijk hetzelfde.

Met lichtintensiteit wordt datgene bedoeld wat je met de kwadratenwet uitrekent: het vermogen per vierkante meter op een bepaalde afstand.

Lichtintensiteit hangt dus van de afstand af. Lichtkracht en stralingsvermogen niet.

Milou Voogd reageerde op maandag 9 jan 2017 om 19:56
Hoe bereken je de Lichtkracht als je L0 hebt? Dus hoe herschrijf je L uit Log(L/L0) ? Je weet bijvoorbeeld L0 en de uitkomst hiervan maar niet L.


Kim Wieltink vroeg op zaterdag 12 mrt 2016 om 12:00
Hoi Erik,

Als je een HR-diagram gegeven krijgt met in het midden de zon, en er omheen 4 sterren, hoe kun je dan concluderen welke de grootste diameter heeft en welke de kleinste?

Alvast bedankt

Erik van Munster reageerde op zaterdag 12 mrt 2016 om 12:40
Hangt er van af waar elke ster staat t.o.v. de zon.

Stel bijvoorbeeld dat de ster rechts van de zon staat op dezelfde hoogte. Dan weet je dat de temperatuur lager is (want hij staat meer naar rechts). Als de temperatuur lager is straalt hij per m^2 oppervlakte minder straling uit. Als hij even groot zou zijn als de zon zou hij dus minder helder zijn maar, omdat hij op dezelfde hoogte in het HR-diagram staat als de zon, weten we dat hij even helder is. Dit kan alleen als het oppervlak van deze ster groter is dan de zon. Deze ster heeft deze ster een grotere diameter.

Op dezelfde manier kun je dus ook voor andere sterren, door redeneren, bedenken of een ster groter of kleiner dan de zon is.

(Als je meer wilt weten: kijk bij de oefenopgaven. Zie ook de vraag hieronder)

Kim Wieltink reageerde op zaterdag 12 mrt 2016 om 12:58
Bedankt!
Stel je hebt de zon in het midden met linksboven (A), rechtsboven (B), linksonder (C) en rechtsonder (D) een ster in het diagram. Waarom heeft B dan de grootste diameter? hij heeft een lagere temperatuur dan de zon maar is wel helderder.

Erik van Munster reageerde op zaterdag 12 mrt 2016 om 13:02
Klopt. Hij heeft een lagere temperatuur en straalt dus per m^2 minder licht uit. Toch is hij helderder en dit kan alleen als hij groter is dan de zon.


Emma Hoogestijn vroeg op zaterdag 12 mrt 2016 om 08:48
Hallo Erik!
zou je misschien kunnen uitleggen hoe ik gebruik moet maken van het Hertzsprung-Russel diagram? Ik weet dat het iets met een logaritme is maar ik kom er zelf niet helemaal uit.

Erik van Munster reageerde op zaterdag 12 mrt 2016 om 12:33
Wat een Hertzspung-Russeldiagram is wordt in de videoles uitgelegd. Als je het beter wil begrijpen, ook hoe het met de logaritmen zit, kun je beter even kijken bij de oefenopgaven.

Als je bij "oefenen" in het menu hierboven kijkt vind je in het hoofdstuk "Sterren en Straling" opgaven waarin ook over het HR-diagram van alles wordt uitgelegd. Kijk naar opgaven 21,22,23. Uitwerkingen kun je ook op de site vinden.


Op donderdag 14 jan 2016 om 17:25 is de volgende vraag gesteld
In mijn natuurkunde boek stond dat een ster geen groene kleur kan uitstralen, maar de groene kleur zit toch ook tussen het blauw en rood in? Waarom kun je dan geen groene ster hebben?

Erik van Munster reageerde op vrijdag 15 jan 2016 om 09:15
Klopt, er zijn geen groene sterren. Dit komt omdat hete voorwerpen, zoals sterren, niet bij 1 golflengte licht uitstralen maar bij een heel golflengtegebied.

Een voorbeeld:
Een ster met een temperatuur van 5500 K heeft zijn piek liggen bij 527 nm. Dit is groen. Maar als je in BINAS tabel 22 kijkt, zie je dat bij deze temperatuur de piek wel in het groen ligt maar dat de Plankkromme heel breed is. Er wordt dus, samen met het groene licht, ook veel licht met grotere en kleinere golflengtes uitgezonden. Dit zorgt ervoor dat je het niet als groen ziet maar, in dit geval, als geel/wit.


Enrico Berlenghi vroeg op zondag 10 jan 2016 om 13:11
Mijn natuurkunde docent heeft mij uitgelegd dat de kleur alleen te maken heeft met of een ster van ons af of naar ons toe beweegt, dat dat met het Dopplereffect te maken heeft, hoe roder de ster hoe sneller hij van ons af gaat en hoe blauwer de ster hoe sneller hij naar ons toe komt, dit maakt mij een beetje in de war.

Erik van Munster reageerde op zondag 10 jan 2016 om 18:12
Dag Enrico,

Het dopplereffect zorgt ervoor dat een ster die van ons af beweegt iets roder wordt en een ster die naar ons toe beweegt iets blauwer.

Een ster die vanzichzelf rood is zal, als deze zich van ons af beweegt, iets dieper rood lijken. Als deze ster zich naar ons toe beweegt schuift de kleur juist een klein beetje richting oranje op.

Het dopplereffect heeft dus maar een klein beetje invloed op de kleur (tenzij de snelheid extreem groot is). Veel belangrijker voor de kleur is de temperatuur van de ster.

(Zie ook de videoles "wet van Wien")


Liesje Damdam vroeg op donderdag 6 nov 2014 om 13:27
Dag Erik, in het filmpje van de wet van Wien zegt u dat de wet van Wien alleen geldt bij voorwerpen die van zichzelf geen kleur hebben, maar dat je deze wet wel kunt gebruiken bij sterren. Maar in dit filmpje legt u uit dat sterren wel kleur hebben, die veroorzaakt wordt door de temperatuur. Hoe bedoelt u dan dat de wet van Wien allen geldt voor voorwerpen zonder kleur?

Erik van Munster reageerde op donderdag 6 nov 2014 om 13:41
De wet van Wien, en de planckkrommen gelden alleen voor voorwerpen die van zichzelf kleurloos zijn op het moment dat ze zelf geen straling uitzenden. De meeste voorwerpen in het dagelijks leven hebben wel een kleur: Een rode trui, een blauwe pen etc... De wet van Wien geldt dus niet voor dit soort voorwerpen.

De gassen waaruit sterren bestaan zijn, als de ster geen licht uit zou stralen, op zichzelf kleurloos. Waterstof en helium zijn allebei kleurloze gassen. Je mag voor sterren dus de wet van Wien gewoon gebruiken.