inleiding astrofysica college 1 7 september 2015 13.45 –...
TRANSCRIPT
WELKOM! Inleiding Astrofysica
College 1 7 september 2015
13.45 – 15.30 Ignas Snellen
• Docent: Ignas Snellen • Assistenten: Joris Witstok, Charlotte Brand, Niels Ligterink,
Mieke Paalvast • Doel, Inleiding Astrofysica: Basis van studie Sterrenkunde, en
inleiding voor alle volgende sterrenkunde colleges. • 10 Hoorcolleges, en 6 werkcolleges (let op tijden!) • Website: http://www.strw.leidenuniv.nl/~snellen/iaf2015.html
• Werkcolleges – onderverdeling in 4 groepen • Registreer jezelf op blackboard (Inleiding Astrofysica
2015). Geen registratie ! geen indeling in werkgroep. • Opgaves zijn 2 weken van te voren beschikbaar (college
+website) • Elk bevat 1 inleveropgave: deadline is begin werkcollege • Bonusregeling: 0.1 bonuspunt kan per inleveropgave
worden verdiend. • Bonusregeling geldt alleen voor tentamen, niet
hertentamen. • Uitwerkingen worden niet elektronisch beschikbaar
gesteld.
• Wat vindt je op de Website: http:www.strw.leidenuniv.nl/~snellen
• Schema • Kopieen van slides hoorcollege • Oude tentamens (let op, sommigen van vorige docent) • Onderdelen van colleges op youtube
• Boeken: - The cosmos: astronomy in the new millennium Jay M. Pasachoff & Alex Filippenko
• Overzicht hoorcolleges:
I Geschiedenis van de Sterrenkunde P&F 4 & 5 II Astrofysica, licht en energie P&F 2 III Telescopen & detectoren, en ons zonnestelsel (I) P&F 3 & 6 IV Ons zonnestelsel (II) en extrasolaire planeten P&F 7, 8 & 9 V Onze zon en de sterren P&F 10 & 11 VI het interstellaire medium en stervorming P&F 12 VII Sterevolutie, witte dwergen, pulsars en zwarte gaten P&F 12,13&14 VIII Onze melkweg en andere sterrenstelsels P&F 15 & 16 IX Aktieve melkwegstelsels, quasars en gravitatielenzen P&F 17 X Kosmologie, het heelal als geheel. P&F 18 & 19
College hemelmechanika in planetarium in Artis!
• 21 september, eind van de middag. Inschrijven, volgende college.
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie
Wat kunnen we zien aan de hemel?
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie
Wat kunnen we zien aan de hemel?
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie
Wat kunnen we zien aan de hemel?
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie Prehistorische interesse in de sterrenhemel: Goden-verering en tijdrekening
Stonehenge, Engeland
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie
Het griekse geocentrische model van Ptolemaeus Geometrisch en harmonieus
P&F Hoofdstuk 5.
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie
Het griekse geocentrische model van Ptolemaeus Geometrisch en harmonieus
www.physics.uc.edu
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De eerste afstanden: Hoe groot is de Aarde? Erathostenes (276-175 BC)
www.uh.edu People.hsc.edu
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De eerste afstanden: Hoe ver staat de maan? Aristarchus (310-230 BC)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De eerste afstanden: Hoe ver staat de maan? Aristarchus (310-230 BC)
Maansverduistering
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De renaissance: het heliocentrische model Copernicus, Brahe, Galileo, en Kepler
Nicolas Copernicus (1473-1543)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De renaissance: het heliocentrische model Copernicus, Brahe, Galileo, en Kepler
Tycho Brahe (1546 - 1601)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De renaissance: het heliocentrische model Copernicus, Brahe, Galileo, en Kepler
Eerste telescoopwaarnemingen Galileo Galilei (1564 - 1642)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De renaissance: het heliocentrische model Copernicus, Brahe, Galileo, en Kepler
Eerste telescoopwaarnemingen Galileo Galilei (1564 - 1642)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De renaissance: het heliocentrische model Copernicus, Brahe, Galileo, en Kepler
Johannes Kepler (1571-1630)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De moderne sterrenkunde De wetten van Kepler
Eerste wet van Kepler: Planeten bewegen zich in elliptische banen rond de zon, waarbij de zon in een van de brandpunten staat.
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De moderne sterrenkunde De wetten van Kepler
Tweede wet van Kepler (perkenwet): De baan-snelheid van een planeet verandert zodanig dat in gelijke tijdsintervallen de oppervlakte, bestreken door de verbindingslijn tussen zon en planeet, gelijk is.
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De moderne sterrenkunde Newton en zijn zwaartekrachtswet
F = M * a
Isaac Newton (1643 - 1727)
De sterrenhemel en de geschiedenis van de astronomie De moderne sterrenkunde Newton en zijn zwaartekrachtswet
Kepler’s 3de wet + Newton Snelheid voor cirkelbaan
v
a
Diepgang: Klassieke Mechanika a
De wetten van Newton + Kepler leveren veel oplossingen voor vraagstukken (huiswerkopgave!):
1. De maan draait in 27.3 dagen om de Aarde op een afstand van 384 duizend km. Hoe hoog boven het aardoppervlak draaien geostationaire satellieten?
2. Er wordt een nieuwe planeet in ons zonnestelsel ontdekt, op een afstand van 300 AU (1 AU = aardse eenheid (AE) = afstand aarde-zon). Wat is haar omloopstijd?
3. Een planeet in een ander planetenstelsel draait op een afstand van 2 AU om haar moederster met een omloopstijd van 2 jaar. Wat is de massa van de ster?
De Komeet van Halley Edmond Halley (1656 -1742) liet zien dat de komeetverschijningen van 1531, 1607 en 1682, van het zelfde object waren door hun banen met de wetten van Newton te berekenen en te vergelijken.
Halley voorspelde een volgende verschijning van de komeet in 1758.
Samenvatting – College 1 • Behandelde onderwerpen: Sterrenbeelden; dierenriem; planeten; prehistorische sterrenkunde; geocentrische wereldbeeld; epicykels, retrograde beweging; heliocentrische wereldbeeld; eerste telescoopwaarnemingen; manen van Jupiter; schijngestalten van Venus; wetten van Kepler; zwaartekrachtswet van Newton; de komeet van Halley.
• Vraagstukken die je nu zou moeten kunnen bespreken: - Wat kan je zo al met het blote oog aan de sterrenhemel zien? - Wat is het verschil tussen het geo- en heliocentrische wereldbeeld? - Wat was het belang van Galilei’s waarnemingen aan Jupiter en Venus? - Wat zijn de wetten van Kepler? - Hoe bereken je omloopstijden of afstanden van hemellichamen rond de
zon, andere sterren, de Aarde, met behulp van de 3de wet van Kepler? - Wat was het belang van de komeet van Halley?
Meer achtergrond – P&F Hoofdstukken 4 en 5.