Hertzsprung-Russelldiagram eenheden

Mascha stelde deze vraag op 17 januari 2017 om 18:23.

 Ik ben in verwarring met het HR-diagram. In mijn boek (Newton 6V) staat log P/Pzon uitgezet tegen log T. In Binas staat echter log L/Lzon uitgezet tegen log T. Ik weet dat de eenheid van P watt is, maar wat is de eenheid van L (lichtsterkte)? Het lijkt wel alsof ze deze twee grootheden als gelijk beschouwen, maar dat is toch niet zo? Op internet staat dat de eenheid candela is, maar daar heb ik nog nooit van gehoord..

Kan iemand hierover opheldering geven?

Reacties

Jan van de Velde op 17 januari 2017 om 19:29
Dag Mascha,

Tenzij je gevraagd wordt om met gegevens uit dat diagram naar een bepaalde eenheid toe te rekenen is dat weinig van belang

    of         of voor mijn part         , omdat je

identieke grootheden op elkaar deelt is de uitkomst stomweg dimensieloos.

een beschouwde dolfijn is 3 x zo groot als een standaarddolfijn, of 2 x zo klein, maar al wat je doet is die dolfijn vergelijken met die standaarddolfijn.

Dus voor de relatieve plaats van een ster in dat diagram maakt dat allemaal niet zoveel uit. Vermogen in watt, lichtsterkte in candela per steradiaal, magnitude, ze hebben onderling geen rechtevenredige verbanden, maar zijn anderzijds ook weer niet zó verschillend dat de vorm van het diagram of de onderlinge plaatsen daardoor ernstig wisselen.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Lichtsterkte_(fotometrie)

Een monochromatische lichtbron die licht met een frequentie van
540 × 1012 Hz (groengeel) uitzendt met een
vermogen van 1/683 watt per steradiaal, heeft een
sterkte van 1 candela.

Voor andere frequenties wordt dit gecorrigeerd voor de lichtgevoeligheid van het menselijk oog.

Dus wel een duidelijke relatie, voor één kleur monochromatisch licht is het wél rechtevenredig, alleen niet rechtevenredig vanwege de combinatie van correctie voor het menselijk oog per frequentie en de verschillende frequentieverdelingen die verschillende sterren kunnen uitzenden. 


Kom je hier verder mee?

Groet, Jan

Theo de Klerk op 17 januari 2017 om 20:56
Van http://lumeco.nl/lux-en-lumen/ :




Lichtsterkte is de energie per seconde die in licht wordt uitgestraald per eenheid van ruimtehoek (steradiaal - de driedimensionale tegenhanger van de "platte" radiaal. Er zitten 4π steradialen in een ronde bol zoals er 2π radialen in een cirkel zitten).

Voor een bepaalde lichtbron is er een vaste verhouding tussen de totale hoeveelheid energie die elke seconde wordt uitgestraald (vermogen P) en het deel hiervan dat als licht wordt uitgestraald. Dus
L1/L2 =  r1P1/(r2P2) = r1/r2 P1/P2 = constante . P1/P2  (ri = rendement of percentage van vermogen dat als licht wordt uitgestraald).

Het maakt dus voor de berekening of HRD plaatjes niet uit of je L of P op een as zet: ze zijn lineair evenredig met elkaar (ri) . En in verhouding (tot bijv. de zonne lichtkracht en -vermogen) geven ze een vaste verhoudingswaarde: L1/Lo = (r1/r2)   P1/Po
Mascha op 17 januari 2017 om 22:28
Erg bedankt voor jullie uitgebreide antwoorden! Ik snap nu dat het inderdaad niet uitmaakt of je L/Lzon of P/Pzon tegen elkaar uitzet. 

Maar stel ik krijg een Teff en ik moet met het HRD de lichtsterkte van een planeet aflezen. 
Dus log Teff en dan aflezen wat log L/Lzon is. Dan krijg je dus L=10^.. * Lzon , maar welke eenheid is deze L dan? We hebben op school niets met candela of lumen ofzo gehad, dus kan het dan zijn dat dit gewoon hetzelfde is als P (dus W/m^2)?? 
Theo de Klerk op 17 januari 2017 om 22:32
>met het HRD de lichtsterkte van een planeet aflezen

Het HRD plaatst sterren op een schema, geen planeten. Die "werken" heel anders want ze produceren zelf geen licht maar absorberen het, stralen het weer uit (zwart lichaam - uitstraling kan een andere lichtfrequentieverdeling hebben dan wat binnenkomt, maar de totale energie over die frequenties is hetzelfde) of reflecteren (albedo) dit meteen als een soort spiegel.

Een planeet wordt ideaal benaderd als een "zwart lichaam". Door beschijning door een ster (de zon) absorbeert de planeet alle straling als was het een zwart lichaam.
Maar tegelijk gaat het die energie ook weer uitstralen (over andere frequenties). 

Als het dat niet zou doen, wordt die planeet warmer en warmer en dat gebeurt niet: een warmer lichaam geeft energie af aan de omgeving om uiteindelijk dezelfde temperatuur te krijgen als de omgeving. Dat zal bij een planeet in de koude ruimte niet lukken. De planeet warmt op, straalt de opgenomen energie weer uit (Planckse kromme - welke hangt af van de oppervlaktetemperatuur van de planeet, Wet van Wien) en er ontstaat een evenwicht tussen ingevangen energie van de zon (Planckse kromme van ca 5600 K) en evenveel uitgestraalde energie (Planckse kromme van 10-600 K afhankelijk van hoever die planeet van een ster afstaat en hoeveel energie hij ontvangt)
Mascha op 18 januari 2017 om 09:28
Dankuwel, maar weet u het antwoord op mijn vraag ook..
Theo de Klerk op 18 januari 2017 om 09:32
>Dankuwel, maar weet u het antwoord op mijn vraag ook.. 

Misschien als ik weet wat de vraag is (zoals in het boek gesteld). Want uit je verhaal over een planeet en het HRD kan ik alleen maar zeggen: die passen niet bij elkaar. Dus... wat is de precieze vraag?

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)