Oppervlakte onder stralingskromme

:) stelde deze vraag op 15 december 2022 om 10:23.

Ik snap niet hoe je de oppervlakte onder een stralingskromme kan bepalen. Bij deze opdracht moet ik namelijk de oppervlakte onder de grafiek van 6000K berekenen. Bij de antwoorden maken ze een soort rechthoek onder het midden, en dan doen ze l x b, maar ik snap niet waar je die lijn mag tekenen. Ik heb zo een toets hierover, dus alvast heel erg bedankt als iemand het zou willen uitleggen! 

Reacties

Theo de Klerk op 15 december 2022 om 10:33
Dat kun je alleen als je de exacte formule van de kromme kent als functie van de golflengte (dus iets als   P(λ)  = F(λ) zodat   P = ∫ F(λ) dλ ). En anders zit er niets anders op dan "hokjes tellen". Daarbij vervang je de kromme door een aantal staven die samen ongeveer de kromme weergeven en tel je de oppervlakten van die staven bij elkaar.


Wat jij suggereert is wat ik de "zandschuif methode" noem. Dan maak je een rechthoek met een de lengte (die ken je al: het golflengteinterval) en hoogte zodanig dat het oppervlak daarvan bij benadering overeenkomt met het echte oppervlak. Dat houdt dus in dat de hoogte altijd minder hoog is dan het hoogste punt van de kromme. Je schuift als het ware "het teveel" van de top in het "teweinig" in het dal om daarmee een vlakke rechthoek te maken.
Maar hoeveel minder is de hoogte dan: dat wordt een kwestie van goed schatten (met een "timmermansoog" ernaar kijken). Voorwaarde is dat het oppervlak van het deel de echte kromme  dat buiten de rechthoek valt qua grootte ongeveer even groot is als het deel van de rechthoek dat ook buiten de kromme valt (gebied B van de ongedekte kromme is ongeveer even groot als beide delen A waarvan de rechthoek buiten de kromme valt). In de tekening beneden zie je dat het totale oppervlak van A wat groter lijkt dan dat van B: de bovengrens kan wel ietsje zakken zodat B wat groter wordt.




Bij dit soort opgaven wordt voor toekenning van punten een redelijke marge aangenomen omdat ieders schatting een andere is. Maar sommige schattingen zijn zo ontzettend fout dat dat wel fout gerekend wordt.
Jaap op 15 december 2022 om 11:47
Dag :),
Gaat de opgave over de zon, met een effectieve temperatuur van ruwweg 6000 K?
Het oppervlak van zo'n ster gedraagt zich bij benadering als een 'zwarte straler'.
Je kunt het oppervlak dan exact berekenen met $\frac{P}{A}=\sigma\cdot T^4=5,670\times10^{-8}\times 6000^4$
(de wet van Stefan-Boltzmann, Binas tabel 35E1).
Het oppervlak onder de kromme van golflengte nul tot oneindig is de stralingsintensiteit, ofte wel het uitgezonden stralingsvermogen P gedeeld door het oppervlak A van de zon.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

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

Roos heeft veertien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Roos nu over?

Antwoord: (vul een getal in)