De Zon

ESERO workshop 6 november 2013Paul Feldbrugge

Ele

Hoeveel sterren bevinden zich in deze HUDF afbeelding

?

Het heelal is dus spannend…..

In den beginne was er niets………

Ruimte-onderwerpen Planetenonderzoe

k 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/educationESA-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

Ons Zonnestelsel

Wat is de zon?

Ontstaan Evenwicht tussen

stralingsdruk-gasdruk en gravitatie

Stralingstransport Convectie Kernfusie

Continuum (visible)

Gebieden binnen de zon 1. Core

The 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.

Reis van een foton van binnen naar buiten

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 WattI = 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 WattM.a.w.:We vangen ruim 10.000 x zonnevermogen alswe 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

planck-kromme (2).htm

Lichtkracht van de zon

L = σT4 (W/m2)

Samenstelling van de zon

Spectra

Spectraallijnen als vingerafdruk of barcode van een element

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

ESA Teacher Training

Instrumenten aan boord van de SOHO

EIT (Extreme ultraviolet Imaging Telescope). High resolution images of the solar corona in 4 different wavelengths (80,000K to >2 million K):

17.1 nm 19.5 nm 28.4 nm 30.4 nm

2 – 6 solar radii, visible 3.7 – 32 solar radii, visible LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph). Mask out the sun and show

images of the solar corona:

Continuum (visible) Magnetogram

MDI (Michelson Doppler Imager). Continuum similar to the ‘naked eye’ view.

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:

Zonnevlekken

Metingen met data van de SOHO Data-archief:http://ssa.esac.esa.int/ssa/ssa.jnlp Virtueel waarnemingsprogramma (Aladin):http://aladin.u-strasbg.fr/java/nph-aladin.pl?frame=get&id=aladin.jnlp

1. Bekijken van de beweging van zonnevlekken

2. Berekening van de differentiële rotatie op de zon aan de hand van zonnevlekken

Spectraallijnen en dopplerverschuiving

..\Tr-glv - dopeff - br bew.mpg ..\Tr-glv - dopeff - ontv bew.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_a

nd_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