דף עבודה זה מכסה נושאי HL נבחרים לקורס שהוערך לראשונה ב-2025; הוא אינו כל תוכנית הלימודים.
תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.
הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.
24.2
כוכבים, קרינה ומדדים
מה would explain this observation?
כוכבים שניים יכולים להיות בעל בהירות נראית זהה אך עם לומינוזיות שונה. המרחק משנה את הזרם המגיע לצופה.
בנה את המודל
בהירות היא הספק בריחה כולל; זרם הוא הספק המתקבל ליחידת שטח.
ספקטרום כוכבי נושא מידע על טמפרטורת המשטח וההרכב.
היתוך מעביר אנרגיה כאשר גרעינים קלים מתאחדים.
בהירות: הספק בריחה כולל.
זרימה: הסוללה המתקבלת ליחידת שטח.
חוק הריבוע ההפוך: אותה הספק מפוזר על 4πd², כך שמרחק כפול נותן רבע מהזרימה
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
עבור פליטה איזוטרופית ללא בליעה, הזרימה עוקבת אחרי קשר הופכי-ריבועי עם המרחק.
בהירות נצפית לבדה אינה יכולה להקביע בהירות לומינטיבית.
במעבדה: שמור על יחידות מרחק אחידות, זיהה אילו גדלים הם אינטרינסיטיים לכוכב, והבדל בין עדויות צפונות לדגם של התפתחות כוכבים. אל תבלבל בין שלב הענק האדום לבין שארית סופית אפשרית כלשהי.
עבוד מכמויות ידועות
נתון: המרחק מכפיל פי שניים בעוד שהבהירות הלומינטיבית נשארת קבועה.
השתמש ב-F פרופורציונלי ל-1/d².
יחס הרוחב = 1/2² = 1/4.
רוחב של 12 יחידות הופך ל3 יחידות.
הנחה זו מניחה שאין שינוי בבליעה או בפלט המקור.
תורך: מקור נותן רוחב של 18 יחידות. מצא רוחב במרחק פי שלושה.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
אינו צפוי לשמש להפוך לסופרנובה.
הזזה לאדום יכולה לתמוך בהתפשטות קוסמולוגית; היא אינה אומרת שכל גוף קרוב חייב להתרחק מכל צופה.
Not true: Apparent brightness alone always determines a star luminosity. Apparent brightness depends on distance as well as luminosity (F = L/4 pi d^2). A dim-looking star may be very luminous but far away, so brightness alone cannot fix luminosity without a distance.
מפת מושגים:
בהירות היא הספק בריחה כולל; זרם הוא הספק המתקבל ליחידת שטח.
עבור פליטה איזוטרופית ללא בליעה, הזרימה עוקבת אחרי קשר הופכי-ריבועי עם המרחק.
שים לב: אינו צפוי לשמש להפוך לסופרנובה.
כתוב מזרימה של 5 יחידות
מקור נותן זרם של 45 יחידות.
מצא את הזרם בשלוש פעמים המרחק. בהירות נראית לבדה אינה נותנת זוהר.
כתוב ממרחק שהוכפל בשלוש
מקור נותן זרימה של 45 יחידות במרחק d.
ב-3d: 45 ÷ 9 = 5 יחידות — חוק הריבוע ההפוך, עוד פעם.
כתוב מאילת טעות בהבהירות נראיתית
סיירוס זוהר יותר מבטאלגיוזה בשמינו, אך בטאלגיוזה פולטת הרבה יותר אור.
ההבהירות הנראיתית כוללת את המרחק (F = L ÷ 4πd²) — "הזוהר בשמיים" הוא טענה לגבי d כמו גם L.
חשבון מהשוואת בהירות
כוכב A פולט פי שניים מהספק השמש במרחק פי שניים מהשמש.
הריחוח כאן = 2 ÷ 2² = חצי מהריחוח של השמש — ההבהירות היא הפליטה; הריחוח הוא מה שמגיע, מחולק ב-4πd².
חקור
Distance, luminosity and apparent brightness
At unchanged luminosity, doubling distance reduces flux from 12 units to 3. Then compare a source four times as luminous at twice the distance: its apparent brightness matches the reference.
