Vraag 19

Slaag gegarandeerd met ExamenBoost

Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord

Bestand aan het laden...

Een interstellaire wolk is een groot gebied in het heelal, van vele tientallen lichtjaren in omvang, dat zeer ijl gas bevat. Dit gas bestaat voor het grootste deel uit atomair waterstof. Onder bepaalde omstandigheden kan een interstellaire wolk zelf licht uitzenden. De wolk wordt dan een emissienevel genoemd. Figuur 1 is een foto van zo'n nevel, de Adelaarsnevel.

In een emissienevel wordt voortdurend waterstof geïoniseerd, waarna de protonen en elektronen weer recombineren tot atomen. Hierbij wordt zichtbaar licht uitgezonden.

De lijnen van het waterstofspectrum zijn altijd terug te vinden in het spectrum van een emissienevel. Eén van de waterstoflijnen overheerst in het zichtbare spectrum, namelijk de lijn met een golflengte van656{,}28~\text{nm}656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~656{,}28~n$656{,}28 \mathrm{~nm}. Emissienevels hebben daardoor vaak een karakteristieke rode kleur.

3 punten

Open vraag

Om van een interstellaire wolk een emissienevel te maken moet aan twee voorwaarden worden voldaan:

1.er moet een ster in de nevel aanwezig zijn,

2.deze ster moet vooral straling uitzenden met frequenties die groter zijn dan van zichtbaar licht.

Toon met behulp van de figuur op de uitwerkbijlage aan dat het uitgestraald vermogen van de ster gelijk is aan

Eva en Isa gebruiken een optische telescoop om de stralingsintensiteit van de ster te bepalen die op aarde wordt ontvangen. De telescoop detecteert$60 \%van de stralingsintensiteit in het golflengtegebied vantot. Eva en Isa meten met deze telescoop een stralingsintensiteit van4{,}7\cdot10^{-11}\text{ W m}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}4{,}7\cdot10^{-11}^{-2}$4{,}7 \cdot 10^{-11} \mathrm{Wm}^{-2}in dit golflengtegebied. Uit hun meting bepalen ze met behulp van figuur 2 dat de totale ontvangen stralingsintensiteit op aarde van de ster3{,}4\cdot10^{-9}\text{ W m}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}^{-2}3{,}4\cdot10^{-9}W^{-2}$3{,}4 \cdot 10^{-9} \mathrm{Wm}^{-2}is.

Figuur 2 staat vergroot op de uitwerkbijlage. Het gebied onder de grafiek tussenenis gearceerd. De oppervlakte van dit gebied is gelijk aan.

De Adelaarsnevel bevindt zich op een afstand van$7 \cdot 10^{3}lichtjaar.

Toon met behulp van een berekening aan of aan voorwaarde 1 kan zijn voldaan.

Beoordeling

voorbeeld van een antwoord:

Er geldt:$I=\frac{P}{4 \pi r^{2}}dusr=\left(\frac{P}{4 \pi I}\right)^{\frac{1}{2}}r=\frac{P}{4 \pi I})^{\frac{1}{2}}$r=(\frac{P}{4 \pi I})^{\frac{1}{2}}.

Invullen levert:r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~\text{m}r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~r=\left(\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}}\right)^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~mr=\frac{2 \cdot10^{32}}{4 \pi\cdot3{,}4 \cdot10^{-9}})^{\frac{1}{2}}=7\cdot10^{19}~m$r=(\frac{2 \cdot 10^{32}}{4 \pi \cdot 3{,}4 \cdot 10^{-9}})^{\frac{1}{2}}=7 \cdot 10^{19} \mathrm{~m}.

Omrekenen geeft:$r=\frac{7 \cdot 10^{19}}{9{,}46 \cdot 10^{15}}=7 \cdot 10^{3}lichtjaar. De ster bevindt zich dus in of nabij de Adelaarsnevel. (Dus aan voorwaarde 1 kan zijn voldaan.)

➤ Indien correct 1 punt:

Oefen vraag

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 19 van het centraal examen natuurkunde vwo 2022 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Adelaarsnevel, en is 3 punten waard.

Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.

Daarnaast kun je:

Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden