Fysik

Find rødforskydningen

22. januar kl. 18:17 af Maja2503 - Niveau: C-niveau

Hej. 

Jeg har brug for hjælp til nedenstående opgave: 

Figuren viser et galaksespektrum med linjerne CA-K og Ca-H. Linjernes bølgelængder i laboratoriet er λ_K = 393,4 nm og λ_H = 396,8 nm (laboratoriebølgelængden). 

A) Aflæs de to linjers observerede bølgelængder og begregn rødforskydningen z og galaksens fart. 

Jeg kunne ikke indsætte et billede at figuren, men har aflæst Ca-K til 401 nm og Ca-H til 405 nm. 

Jeg kender godt formlen z = (λ-λ_0)/λ_0, men er i tvivl om, hvordan den skal bruges i denne opgave. 

På forhånd tak for hjælpen. 


Brugbart svar (0)

Svar #1
22. januar kl. 18:32 af peter lind

λ er den målte bølgelængde λ0 er bølgelængden i laboratoriet


Svar #2
22. januar kl. 18:36 af Maja2503

#1

λ er den målte bølgelængde λ0 er bølgelængden i laboratoriet

Tak for svaret. Men er i tvivl om hvilken af de fire bølgelængder, der er den målte og hvilken, der er bølgelængden i laboratoriet. Jeg går ud fra sidstnævnte enten er λ_K = 393,4 nm eller λ_H = 396,8 nm. 

Hvad er det helt præcist at λ_K, λ_H, Ca-K og Ca-H betyder?


Brugbart svar (0)

Svar #3
22. januar kl. 19:05 af peter lind

Du skriver jo selv #0 at bølgelængderne du angiver er målt i laboratoriet. De modtagne bølgelængder har du ikke opgivet.

Ca står for kalcium K og H er bare et navn for den specifikke bølgelængde


Svar #4
22. januar kl. 19:44 af Maja2503

#3

Du skriver jo selv #0 at bølgelængderne du angiver er målt i laboratoriet. De modtagne bølgelængder har du ikke opgivet.

Ca står for kalcium K og H er bare et navn for den specifikke bølgelængde

Der opgives ikke andre informationer i opgaven. Kan z så ikke beregnes?


Brugbart svar (1)

Svar #5
22. januar kl. 22:37 af AngelOneOne

Hej,

Du angiver selv bølgelængderne målt i laboratoriet (svarer til hvilebølgelængden) til:

λ_K = 393,4 nm og λ_H = 396,8 nm

Og du angiver også selv de aflæste bølgelængder i spektrummet for galaksen (svarer til observeret bølgelængde) til:

har aflæst Ca-K til 401 nm og Ca-H til 405 nm

Så umiddelbart, kan jeg ikke se du mangler noget. Du skal beregne z for hvert bølgelængdesæt, og tage gennensnittet af de to z-værdier. Prøv eventuelt at se her også: astronomi.androide.dk

Når du har z, kan du så beregne recessionshastigheden vr - Den hastighed som galaksen bevæger sig væk fra observatøren i km/s - ved at gange z med lysets hastighed c i km/s.

Når du har vr, kan du meget simpelt tilmed beregne, hvor langt væk galaksen befinder sig i Mpc (megaparsec), ved at dividere vr med Hubbles konstant (H0), som er cirka 70 km/s/Mpc.

/Angel

- - -


"The Universe is under no obligation to make sense to you" - Niel deGrasse Tyson


Svar #6
23. januar kl. 11:24 af Maja2503

#5

Hej,

Du angiver selv bølgelængderne målt i laboratoriet (svarer til hvilebølgelængden) til:

λ_K = 393,4 nm og λ_H = 396,8 nm

Og du angiver også selv de aflæste bølgelængder i spektrummet for galaksen (svarer til observeret bølgelængde) til:

har aflæst Ca-K til 401 nm og Ca-H til 405 nm

Så umiddelbart, kan jeg ikke se du mangler noget. Du skal beregne z for hvert bølgelængdesæt, og tage gennensnittet af de to z-værdier. Prøv eventuelt at se her også: astronomi.androide.dk

Når du har z, kan du så beregne recessionshastigheden vr - Den hastighed som galaksen bevæger sig væk fra observatøren i km/s - ved at gange z med lysets hastighed c i km/s.

Når du har vr, kan du meget simpelt tilmed beregne, hvor langt væk galaksen befinder sig i Mpc (megaparsec), ved at dividere vr med Hubbles konstant (H0), som er cirka 70 km/s/Mpc.

/Angel

Mange tak for hjælpen. Kan dette passe?

(401 nm-393 nm)/393,4 nm = 0,019 nm

(405 nm-396,8 nm)/405 nm = 0,021 nm

Er z udregnet rigtigt for begge bølgesæt?


Brugbart svar (1)

Svar #7
23. januar kl. 13:37 af AngelOneOne

Hejsa,

Ja, bortset fra, at z ikke har nogen enhed, da nm i tæller og nævner udligner hinanden - Og gennemsnittet af de to, er så z = 0,02.

Ud fra z, kan du også fortælle, for hurtigt galaksen bevæger sig væk fra os - vr = z · c = 0,02 · 300.000 km/s = 6.000 km/s

Og med vr kan du beregne hvor langt væk galaksen er - dG = vr/H0 = 6.000 km/s / 70 km/s/Mpc ≈ 86 Mpc ≈ 280 millioner lysår.

/Angel

- - -


"The Universe is under no obligation to make sense to you" - Niel deGrasse Tyson


Svar #8
23. januar kl. 13:39 af Maja2503

#7

Hejsa,

Ja, bortset fra, at z ikke har nogen enhed, da nm i tæller og nævner udligner hinanden - Og gennemsnittet af de to, er så z = 0,02.

Ud fra z, kan du også fortælle, for hurtigt galaksen bevæger sig væk fra os - vr = z · c = 0,02 · 300.000 km/s = 6.000 km/s

Og med vr kan du beregne hvor langt væk galaksen er - dG = vr/H0 = 6.000 km/s / 70 km/s/Mpc ≈ 86 Mpc ≈ 280 millioner lysår.

/Angel

Ok, mange tak for hjælpen:-)


Skriv et svar til: Find rødforskydningen

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.