Kvalifikationsbeskrivelse

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Kvalifikationsbeskrivelse"

Ingvar Knudsen
6 år siden
Visninger:

1 Astrofysik II

2 Kvalifikationsbeskrivelse Kursets formål er at give deltagerne indsigt i centrale aspekter af astrofysikken. Der lægges vægt på en detaljeret beskrivelse af en række specifikke egenskaber og sammenhænge med henblik på at opnå en dybere indsigt i stjernernes, planeternes, galaksernes og Universets egenskaber.

3 Når kurset er færdigt, forventes den studerende at kunne: Anvende de grundlæggende fysiske principper og teorier til en beskrivelse af objekter og fænomener i Universet, med særligt fokus på stjerner, planeter, galakser og Universet. Anvende fysisk terminologi og matematiske beskrivelser, til en undersøgelse af specifikke fænomener og anvende beregninger og ligninger til at forklare, analysere og beskrive basale egenskaber i Universet. edegøre for grundtrækkene i udviklingen og opbygningen af stjerner, planeter, galakser og Universet som helhed og anvende disse i forbindelse med en faglig diskussion. Løse teoretiske opgaver inden for astrofysik samt formulere skriftlige besvarelser af disse.

4 Indhold Kurset behandler astrofysikkens undersøgelser af stjerner, planeter, galakser og Universet som helhed herunder The Big Bang. Der bliver lagt vægt på en fysisk beskrivelse og anvendelse af teoretiske modeller. Underviser Hans Kjeldsen og Steen Hannestad

5 Eksamensoplysninger Bunden mundtlig prøve Censur: ekstern censur Bedømmelse: 7-trinsskala Bemærkninger: 4 obligatoriske afleveringsopgaver, som hver indgår med 1/8's vægt i bedømmelsen (endelig bedømmelse af disse sker i forbindelse med den mundtlige eksamen) og en mundtlig eksamen som indgår med 1/ vægt i bedømmelsen. Eksamenstid: 5 minutter

6 Undervisningen Q1: Stjerner og planeter 5 uger om stjerner: Grundbog: Stellar Structure and Evolution uger om planeter: Artikler om exoplaneter. Q: Galakser og Universet/Big Bang

8 Ligevægtstilstande Hydrostatisk ligevægt: Trykgradient / Tyngdekraft dp G m( r) ( r) dr r Energiligevægt Energitab / Energiproduktion E fusion L

9 Introduktion Tidsskalaer Dynamisk tidsskala Termisk tidsskala Kerne tidsskala t t t dyn KH nuc t t t dyn KH nuc

10 Dynamisk tidsskala g s G g l 1 g s t

11 Dynamisk tidsskala g s G g l 1 g s t G t

12 Dynamisk tidsskala g s G g l=/ l 1 g s t G t

13 Dynamisk tidsskala G t t dyn 3 G 1/ 1

14 Dynamisk tidsskala G t t dyn 3 G 1/ 1

15 Dynamisk tidsskala 1 1/ 3 dyn G t t G 1/ O 3/ O dyn 30 min t..

16 Termisk tidsskala g s G g m g l

17 Termisk tidsskala g s G g m Bindingsenergi i tyngdefeltet. g l G G Omdannet til varme

18 Termisk tidsskala t KH L S G L S

19 Termisk tidsskala S S KH L G L t 1 O S 1 O O KH år 30 mill. L L t...

20 Kerne tidsskala t nuc x L E S x L S c

21 Kerne tidsskala t nuc x L E S x L S c H He e e assetab: 0.7 % x = 0.7 %

22 Kerne tidsskala x() = 10 % t nuc x L E S x L S c x(1) = 0.7 %

23 Kerne tidsskala S S nuc L c x L E x t 1 O S O nuc år 10 mia. L L t x

24 Tidsskalaer Dynamisk tidsskala Termisk tidsskala Kerne tidsskala t t t dyn KH nuc t t t dyn KH nuc 30 min. << 30 mill. år << 10 mia. år

25 5775 grader K på overfladen 16 millioner grader i centrum

26 5775 grader K på overfladen 16 millioner grader i centrum Hydrostatisk ligevægt

27 Solens radius: km

28 Solens radius: km Solens masse: 1, kg Solens volumen: 1,41 10 m

29 Solens radius: km Solens masse: 1, kg Solens volumen: 1,41 10 m Solens tæthed: 1408 kg/m 3

30 Solens radius: km Solens masse: 1, kg Solens volumen: 1,41 10 m Solens tæthed: 1408 kg/m 3 6 Solens lysstyrke: 3, W

31 Solens radius: km Solens masse: 1, kg Solens volumen: 1,41 10 m Solens tæthed: 1408 kg/m 3 6 Solens lysstyrke: 3, W asse/lysstyrke: 517 kg/w

33 Observationer Eksperimenter eller undersøgelse af overfladeprøver er en umulighed. Undersøgelsen af stjerner sker udelukkende ved observation af den stråling stjernerne udsender eller via en stjernes påvirkning af omgivelserne via gravitationen.

34 Observationer Eksperimenter eller undersøgelse af overfladeprøver er en umulighed. Undersøgelsen af stjerner sker udelukkende ved observation af den stråling stjernerne udsender eller via en stjernes påvirkning af omgivelserne via gravitationen.

35 Observationer Eksperimenter eller undersøgelse af overfladeprøver er en umulighed. Undersøgelsen af stjerner sker udelukkende ved observation af den stråling stjernerne udsender eller via en stjernes påvirkning af omgivelserne via gravitationen.

En stjerne er en punktkilde adius af Solen: 700.

36 En stjerne er en punktkilde adius af Solen: km Afstand til nærmeste stjerne: 4 lysår eller mia. km Vinkelradius: 1/ grader (4 mas)

37 En stjerne er en punktkilde adius af Solen: km Afstand til nærmeste stjerne: 4 lysår eller mia. km Vinkelradius: 1/ grader (4 mas)

38 Vi kan ikke gentage eksperimenterne alene af den grund at vi ikke kan lave eksperimenter. og fænomener på himlen foregår når naturen vil.

39 Vi kan ikke gentage eksperimenterne alene af den grund at vi ikke kan lave eksperimenter. og fænomener på himlen foregår når naturen vil. Astrofysik er en videnskab som er baseret på observation og er ikke eksperimentel i klassisk forstand

40 Observerede parametre Stjernernes position, afstand og radius Stjernernes lysstyrke og farve Interstellar absorption Spektralanalyse (spektrallinier) Farve-lysstyrke diagrammer Stjernernes masse Pulserende stjerner (seismologi) Aktivitet i stjerner Partikelstråling

Relaterede dokumenter

STJERNEMODEL. Hydrodynamik. Termodynamik. Kernefysik. Atomfysik. Strålings teori. Numeriske teknikker. Matematik. Elementar partikelfysik

STJERNEMODEL. Hydrodynamik. Termodynamik. Kernefysik. Atomfysik. Strålings teori. Numeriske teknikker. Matematik. Elementar partikelfysik Strålings teori Termoynamik Atomfysik Kernefysik Hyroynamik Matematik STJENEMODE Numeriske teknikker Stjerners egenskaber Svingnings perioer Elementar partikelfysik Stjernehobe OBSEVATIONE Solneutrinoer