380 likes | 708 Vues
De Zon. ESERO workshop 6 november 2013 Paul Feldbrugge Ele. Hoeveel sterren bevinden zich in deze HUDF afbeelding ?. Het heelal is dus spannend…. In den beginne was er niets………. Ruimte-onderwerpen. Planetenonderzoek Leven in de ruimte Communicatie Onderzoek naar de zon/ sterren
E N D
De Zon ESERO workshop 6 november 2013 Paul Feldbrugge Ele
Het heelal is dus spannend….. In den beginne was er niets………
Ruimte-onderwerpen • Planetenonderzoek • Leven in de ruimte • Communicatie • Onderzoek naar de zon/ sterren • Onderzoek van melkwegstelsels • Bedreigingen vanuit de ruimte Chelyabinsk (15-2-2013)
De Ruimte als context voor het onderwijs • ESA: unieke motiverende context voor STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) subjects • ESA geeft toegang tot data, faciliteiten, expertise • Internationale (Europese) samenwerking op alle niveaus → bevorder geletterdheid van jongeren in STEM → motiveer hen tot een loopbaan in STEM gerelateerde beroepen!
ESA – Ondersteuning • Formeel: leerkrachtondersteuning • Projectmatig: werken met hoofd hart en handen in extra-curriculaire setting • Informeel: vanuit ‘fun’-factor On-line: www.esa.int/education ESA-Teachers Corner- Solar System
Lesmaterialen ESERO/ESA:http://www.ruimtevaartindeklas.nl/lespakketten • Voor groep 1/2, 3/4, 5/6, 7/8 • Zonnestelsel • Leven op aarde • De zon in actie • Het heelal • Ruimtevaart • OB Voortgezet Onderwijs • Intro Ruimtevaart en Sterrenkunde • De Aarde • Het heelal • Ruimtevaart
Lesmaterialen NOVA:http://www.astronomie.nl/#!/onderwijs/docenten/lesmateriaal/?category=VO-lesmateriaal • Venusovergang • Zoektocht Exoplaneten • Onderzoek de zon • Zon en planeten • Sterlicht • De maan • Planeten en leven • Kolonie in de ruimte • Reis naar Mars • Algemene inleiding Astronomie
Ook ESERO map voor PO:http://spaceinimages.esa.int/Images/2009/03/ESERO_-_bronnenboek • Zonnestelsel • Leven op aarde • De zon in actie • Bekijk het heelal • Naar de ruimte
Continuum(visible) Wat is de zon? • Ontstaan • Evenwicht tussen stralingsdruk-gasdruk en gravitatie • Stralingstransport • Convectie • Kernfusie
Gebieden binnen de zon • 1. CoreThe Sun has a Core. That is the center layer of the Sun and it is where all the Sun's heat and light is made.2. Radiative ZoneThe heat and light move from the core into this next layer. 3. Convection ZoneIn this layer the gases move pretty much like boiling water. This moves them from the inner parts of the Sun to the outer part of the Sun that we see. 4. PhotosphereThis is actually the part of the Sun we can see. This layer gives off the heat and light from the Sun. Cooler parts of this layer make sunspots; those big dark areas. 5. ChromosphereThis is the fun layer - it shoots out hot gases. 6. CoronaThis layer is like the far, far away uncle we only get to see on special occasions. The Corona can be seen during an eclipse and is the atmosphere around the Sun.
Betekenis van de zon als bron van energie en licht Aktiviteit: Berekening van het vermogen van de zon met behulp van een gloeilamp van 100 Watt I = P / 4πr2 13-10-31-Berekening vermogen zon.xlsx
Enige (opzienbarende) conclusies: • Lzon = 3,9.1026 Watt • Op de aarde valt: ca. 1,4 kW/m2 (dit heet de zonneconstante) • Gemiddelde zonnevermogen op de aarde: 1,8.1017 Watt • Gem. energieverbruik aarde: 5,0.1020 J/jaar (bron: www.deconsult.nl) • Gemiddeld verbruikt vermogen: 1,6.1013 Watt M.a.w.: We vangen ruim 10.000 x zonnevermogen als we met elkaar verbruiken!!!!!!!!
Om een idee te krijgen…………..: • Gemiddelde energie per m2 zonnepaneel: ca. 160 W • Benodigde m2 zonnepanelen: ca. 1x1011 m2 • Benodigde km2 zonnepanelen: ca. 1x105 km2 • Dit is een oppervlakte van ca. 320 x 320 km!
De gloeilampen van 100 W zijn eruit!!!!!!! • Maarrrrrrrr…………………… Er zijn er nog wat! Inlichtingen: paul@feldbrugge.net
Kleur en oppervlaktetemperatuur van de zon Aktiviteit: Waarneming van de kleur van een gloeiende draad van een lamp in samenhang met de temperatuur
Kleur en oppervlaktetemperatuur van de zon Vergelijking met Planck-kromme: http://phet.colorado.edu/sims/blackbody-spectrum/blackbody-spectrum_nl.html (PHET) Ook: virtueelpracticumlokaal λmax*T = kw
Lichtkracht van de zon • L = σT4 (W/m2)
Spectra van elementen • http://jersey.uoregon.edu/elements/Elements.html
Eenvoudige spectroscopen: • http://www.nvon.nl/sites/nvon.dev.com/files/lesmateriaal/na000022_spectroscoop_0.pdf • www.breukhoven.nl
Inhouden Toepassing van: • Kwadratenwet: I=P/4πr2 • Foton: E=h.f = h.c/λ • Planckkromme: • Verschuivingswet Wien: λmax*T = kw • Sefan-Boltzmann: L = σT4 • Continue-, emissie- en absorptiespectra: herkenning elementen a.d.h.v. lijnenpatronen Benodigde concepten: • Energie, vermogen • Gravitatiekracht, - energie, middelpuntzoekende kracht • Optica: prisma, lichtbronnen, lenzen
SOHO • Valt onder ESA VO-activities • ESA heeft archieven met astronomische data (o.a. van zon, planeten, sterren) • ESAC: Europees Virtual Observatory: (http://www.esa.int/SPECIALS/ESAC/)
SOHO • Gelanceerd op 2 december 1995 • 12 instrumenten • In L1-punt tussen aarde en zon • Onderzoek: binnenste van de zon, corona en zonnewind http://sohowww.nascom.nasa.gov/home.html
SOHO • Waarom in de ruimte? http://sohowww.nascom.nasa.gov/home.html
Instrumentenaanboord van de SOHO 28.4 nm 30.4 nm 17.1 nm Continuum(visible) Magnetogram 19.5 nm • EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope). High resolution images of the solar corona in 4 different wavelengths (80,000K to >2 million K): • LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph). Mask out the sun and show images of the solar corona: 2 – 6 solar radii, visible 3.7 – 32 solar radii, visible • MDI (Michelson Doppler Imager). Continuum similar to the ‘naked eye’ view. ESA Teacher Training
USING SOHO DATA IN YOUR CLASSROOM • SOHO homepage: http://soho.esac.esa.int • Realtime SOHO images: http://soho.esac.esa.int/data/realtime-images.html • SOHO Viewer App for iPhone & iPad:
Metingen met data van de SOHO • Data-archief: http://ssa.esac.esa.int/ssa/ssa.jnlp • Virtueelwaarnemingsprogramma (Aladin): http://aladin.u-strasbg.fr/java/nph-aladin.pl?frame=get&id=aladin.jnlp • Bekijken van de beweging van zonnevlekken • Berekening van de differentiëlerotatie op de zonaan de hand van zonnevlekken
Spectraallijnen en dopplerverschuiving • ..\Tr-glv - dopeff - brbew.mpg • ..\Tr-glv - dopeff - ontvbew.mpg
Rotatie van de zon aan de hand van Dopplerverschuiving:http://www.eyes-on-the-skies.org/shs/spec-rot-gb.htm
Nuttige internetadressen: • ESA - algemene toegang voor lereran/leerkrachten tot ESA-educatiemateriaal: • http://www.esa.int/Education • ESA – Over de zon en het zonnestelsel: • http://www.esa.int/Education/Teachers_Corner/Solar_System_and_Universe • Lesmaterialen voor PO en VO: • http://www.astronomie.nl/#!/onderwijs/docenten/lesmateriaal/?category=VO-lesmateriaal (NOVA) • www.esero.nl • www.unawe.nl • www.ruimtevaartindeklas.nl/lespakketten