bahan olimpiade astronomi | bab ii
Post on 14-Oct-2015
144 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
1/48DND-2006
Informasi yangditerima dari benda-benda langit berupagelombang elektromagnet (cahaya)
untuk mempelajarinya diperlukan pengetahuanmengenai gelombang elektromagnet tersebut
http://hubblesite.org/gallery/album/nebula_collection/pr2004010f/http://hubblesite.org/gallery/album/nebula_collection/pr2004010f/http://hubblesite.org/gallery/album/nebula_collection/pr2004010f/ -
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
2/48DND-2006
Apakah astrofisika itu ?
Penerapan ilmu fisika pada alam semesta/benda-benda langit
Informasi yang diterima Cahaya (gelombangelektromagnet)
Pancaran gelombang elektromagnet dapat dibagi dalambeberapa jenis, bergantung pada panjang gelombangnya()1. Pancaran gelombang radio, dengan antara
beberapa milimeter sampai 20 meter2. Pancaran gelombang inframerah, dengan 7500
hingga sekitar 1 mm (1 = 1 Angstrom = 10-8cm)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
3/48DND-2006
3. Pancaran gelombang optik atau pancaran kasatmata
dengan sekitar 3 800 sampai 7 500
merah oranye : 6 0006 300
oranye : 5 9006 000 kuning : 5 7005 900 kuning hijau : 5 5005 700 hijau : 5 1005 500 hijau biru : 4 8005 100 biru : 4 5004 800 biru ungu : 4 2004 500 ungu : 3 8004 200
Panjang gelombang optik terbagi dlm beraneka warna: merah : 6 3007 500
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
4/48DND-2006
4. Pancaran gelombang ultraviolet, sinar X dan sinar
mempunyai < 3 500
http://www.astro.uiuc.edu/~kaler/sow/spectra.html
Pancaran gelombang elektromagnet mulai dari sinarGamma sampai dengan pancaran radio
http://www.astro.uiuc.edu/~kaler/sow/spectra.htmlhttp://www.astro.uiuc.edu/~kaler/sow/spectra.html -
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
5/48DND-2006
Ketingg
ian
Sinar-X Sinar GammaUV
KasatMataInfra-merahGel.MikroRadio
Permukaan Laut
ozon (O3)
molekul (H2O, CO2)
molekul ,atom, inti atom
teleskop optik
satelit balon, satelitbalon, satelitteleskop radio
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.html
Jendela Optik
Jendela Radio
Pancaran gelombang yang dapat menembus atmosfer Bumi adalahpanjang gelombang kasatmata dan panjang gelombang radio
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.htmlhttp://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/introduction/emsurface.html -
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
6/48DND-2006
Dengan mengamati pancaran gelombang elektromagnet
kita dapat mempelajari beberapa hal yaitu,
Arah pancaran. Dari pengamatan kita dapat menga-mati letak dan gerak benda yang memancarkannya
Kuantitas pancaran. Kita bisa mengukur kuat atau ke-cerahan pancaran
Kualitas pancaran. Dalam hal ini kita bisa mempe-lajari warna, spektrum maupun polarisasinya
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
7/48DND-2006
Jika suatu benda disinari dengan radiasi elektromag-netik, benda itu akan menyerap setidaknya sebagianenergi radiasi tersebut.
temperatur benda akan naik
Teori Pancaran Benda Hitam
Jika benda tersebut menyerap semua energi yangdatang tanpa memancarkannya kembali, temperaturbenda akan terus naik
Kenyataannya tidak pernah terjadi, mengapa?
Karena sebagian energi yang diserap benda akandipancarkan kembali.
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
8/48DND-2006
Apabila laju penyerapan energi lebih besar dari laju
pancarannya, temperatur akan terus naik
akhirnya benda mencapai temperatur keseimbangandimana laju penyerapan sama dengan laju
pancarannya.Keadaan ini disebut setimbang termal (setimbangtermodinamik).
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
9/48DND-2006
Untuk memahami sifat pancaran suatu benda kita
hipotesakan suatu pemancar sempurna yang disebutbenda hitam (black body)
Benda hitam adalah suatu benda yang menyerapseluruh pancaran elektromagnetik (energi) yangdatang padanya
Tidak ada pancaran yang dilalukan atau yangdipantulkan
Pada keadaan kesetimbangan termal, temperaturbenda hanya ditentukan oleh jumlah energi yangdiserapnya per detik Pada keadaan ini, sifat pancaran dapat ditentukan
dengan tepat
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
10/48DND-2006
a
r r
s
a = s/r (sudut bidang)
r r
A = luas penampang
= A/r2 (sudut ruang)radian steradian
Untuk mempelajari benda hitam, terlebih dahulu kita
mengenal beberapa besaran yang berkaitan denganbenda hitam
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
11/48DND-2006
q
q+ dq
d
r dqdA
r sinq
dfr sinqdf
Luas penampang :
Sudut ruang
Unsur kecil sudut ruang
dA = r2sin qdqdf
d= dA/r2
. (2-1)
. . (2-2)
r
r
= sin qdqdf
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
12/48
DND-2006
Tinjau unsur permukaan dA yang arah normalnya
adalah garis n
d
dA
n
Apabila berkas pancaran melewati permu-kaan dA berarah tegak lurus permukaan,dalam sudut ruang d, maka jumlahenergi yang lewat dalam selang waktu dt
adalah,
dE = I dA ddt
intensitas spesifik
jumlah energi yang mengalir pada arah tegak lurus
permukaan, per cm2, per detik, per steradian
. . . . . . . . (2-3a)
dE = I dA sin ddf dt . . (2-3b)atau
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
13/48
DND-2006
Tinjau berkas pancaran yang membentuk sudut
terhadap garis normal Pancaran bisa kita bayangkanmelewati permukaan dAdenganarah tegak lurus.
dA= dAcos
Dari pers (2-3b) :
dE = I dA sin dd dtdiperolehdA
n
dA
n
Dalam hal ini,
dE = I dA sin dd dt
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
14/48
DND-2006
. (2-4)atau
besarnya energi yang dipancarkan oleh
satuan luas permukaan, per detik, pada
arah dan dalam sudut ruang d
dE()= I cos sinddf
dA dtdA
n
dA
n
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
15/48
DND-2006
Jumlah energi yang dipancarkan keluar melalui permu-
kaan seluas 1 cm2
, per detik, ke semua arah dapatditentukan dengan mengintegrasikan pers. (2-4) kesemua arah (luar) yaitu dari = 0 sampai /2dan f= 0sampai 2
Fluks Pancaran
. . . . . . . . . (2-5)F = Icossinddf0
2
0
/2
Pers. (2-4) : = I cos sinddfdE()dA dt
0
2
0
/2
0
2
0
/2
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
16/48
DND-2006
Jumlah energi yang dipancarkan keluar melalui permu-
kaan seluas 1 cm2
, per detik, ke semua arah dapatditentukan dengan mengintegrasikan pers. (2-4) kesemua arah (luar) yaitu dari = 0 sampai /2dan f= 0sampai 2
Pers. (2-4) : = I cos sinddfdE()
dA dt
Fluks Pancaran
. . . . . . . . . (2-5)F = Icossinddf0
2
0
/2
= I cos sinddfdE()
dA dt0
2
0
/2
0
2
0
/2
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
17/48
DND-2006
Apabila pancaran bersifat isotrop (sama ke semua
arah), atau dengan kata lain bukan fungsi dari
dan f,maka
F = I . . . . . . . . . . . . . . . . (2-6)
Buktikan !
Pers. (2-5) :
menjadi,
F = Icossinddf0
2
0
/2
Pancaran keluar ini (F) sering ditulis sebagai F untukmembedakan dengan pancaran ke dalam F.
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
18/48
DND-2006
F = Icossinddf0
2
0
/2
Pancaran ke luar (F) 0 q/2
F = Icossinddf0
2
/2
Pancaran ke dalam (F) /2 q
Pancaran Total : F = F + F
. . . . . . . . . . . . (2-7)
. . . . . . . . . . . . (2-8)
. . . . . . . . . . . . (2-9)
Untuk pancaran isotropik : F
= I
F = IPancaran totalnya adalah, F = I +I
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
19/48
DND-2006
Besaran lain yang sering digunakan dalam pembicaraan
pancaran adalah,
. . . . . (2-10)
Untuk pancaran isotropik : J = I (Buktikan !)
Intensitas Rata-rata (J), yaitu harga rata-rata I(inten-sitas spesifik) untuk seluruh ruang
J = = I d=
d
I d
41 I sin ddf
41
0
2
0
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
20/48
DND-2006
Besaran pancaran yang telah kita bicarakan adalah
besaran energi untuk semua panjang gelombang ataufrekuensi, karena itu tidak bergantung pada atau . Jika ingin mengetahui pancaran pada suatu panjang
gelombang () tertentu, maka besaran-besaranpancaran di atas harus bergantung pada atau .
Walaupun demikian, kita tidak dapat mengamati hanyapada suatu panjang gelombang saja, karena sangatsukar untuk mengisolasinya. Yang paling mungkin
adalah pada suatu daerah panjang gelombang, yaituantaradengan + d.
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
21/48
DND-2006
I = Ido
Dengan demikian, intensitas pada suatu , yaitu I,didefinisikan sebagai intensitas yang disebabkan olehpanjang gelombang antara dan + d. Intensitas untuk semua panjang gelombang dapat
dituliskan sebagai :
. . . . . . . . . . . . . . . (2-11)
Karena = c/, maka
dd
c2
=d= c -2d . . . . . . . . . . (2-12)Tanda negatif berarti panjang gelombang naikpada saat frekuensi turun
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
22/48
DND-2006
Dengan demikian,
Id= Id c2
dd
I= I = I= I2
c
Fluks pancaran dapat dituliskan sebagai :
I = Id= Id
o
o
F = Fd= Fdo
o
. . . . . . . . . . (2-13)
. . . . . . . . . . (2-14)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
23/48
DND-2006
Suatu benda hitam tidak memancarkan seluruh
gelombang elektromagnet secara merata. Bendahitam bisa memancarkan cahaya biru lebih banyakdibandingkan dengan cahaya merah, atau sebalik-nya, bergantung pada temperaturnya.
Sifat pancaran benda hitam telahdipelajari secara eksperimen padaakhir abad ke-19, tetapi baru padaawal abad ke-20, Max Planck berhasilmemperoleh penafsiran secara fisis.
Max Planck
(18581947)
http://en.wikipedia.org/wiki/Max_Planck -
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
24/48
DND-2006
Menurut Planck, suatu benda hitam yang temperaturnyaT akan memancarkan energi dalam panjang gelom-
bang antara dan + d dengan intensi-tas spesifikB(T) dsebesar
Fungsi Planck
. . . . . . . (2-15)
Intensitas spesifik (I) = Jumlah energi yang
mengalir pada arah tegak lurus permukaanper cm2per detik, per steradian
52 h c2 1
e hc/kT- 1B(T) =
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
25/48
DND-2006
h= Tetapan Planck = 6,625 x 10-27 erg det
k= Tetapan Boltzmann = 1,380 x 10-16
erg/o
Kc= Kecepatan cahaya = 2,998 x 1010 cm/detT= Temperatur dalam derajat Kelvin (oK)
Apabila dinyatakan dalam frekuensi fungsi Planckmenjadi :
. . . . . . . . . (2-16)2 h 3c 2
1e h/kT- 1B(T) =
Buktikan !!!
. . . . . . . (2-15)5
2 h c2 1
e hc/kT- 1B(T) =
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
26/48
DND-2006
Distribusi energi menurut panjang gelombang untuk pancaranbenda hitam dengan berbagai temperatur (Spektrum BendaHitam)
Makin tinggi temperatur benda hitam, makin tinggi pula intensitas
spesifiknya dan jumlah energi terbesar dipancarkan pada pendek
Intensitas spesifik bendahitam sebagai fungsipanjang gelombang
Kasatmata
(m)
IntensitasSpesifik
[B(
T)]
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00
UV Inframerah
8 000 K
7 000 K
6 000 K
5 000 K4 000 K
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
27/48
DND-2006
Panjang gelombang maksimum bagi pancaran bendahitam, yaitu pada harga yang maksimum (
maks) dapat
diperoleh dari syarat maksimum, yaitu,
= 0d B(T)
d . . . . . . . . . . . . . . . (2-17)
0,00
(m)
IntensitasSpesifik[B
(T)]
0,50 1,00 1,50 1,75 2,00
Garis Singgung
maks
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
28/48
DND-2006
Dari pers. (2-15) :
5
2 h c2 1
e
hc/kT
- 1
B(T) =
dan pers. (2-17) : = 0d B(T)
d
diperoleh, = 4,965h c
k T . . . . . . . . . . . (2-18)
Buktikan !
Apabila kita masukan harga h, k dan c, maka pers. (2-18) menjadi
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
29/48
DND-2006
. . . . . . . . . . . . (2-19)maks=
0,2898
T
Hukum Wien
maks dinyatakan dalam cm dan Tdalam derajat Kelvin
hmaks= 2,821 kT
Apabila maksdinyatakan dalam frekuensi, hukum Wienmenjadi
. . . . . . . . . . . . . . (2-20)
Wilhelm Wien(18641928)
http://en.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_Wien -
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
30/48
DND-2006
Hukum Wien ini menyatakan bahwa makin tinggitemperatur suatu benda hitam, makin pendekpanjang gelombangnya
Hal ini dapat digunakan untuk menerangkan gejala
bahwa bintang yang temperaturnya tinggi akantampak berwarna biru, sedangkan yang temperatur-nya rendah tampak berwarna merah.
maks=0,2898
T
Hukum Wien
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
31/48
DND-2006
Panjang Gelombang0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
Inte
nsitas
maks = 0,36 m= 3,62 x 10-5cm
Contoh penentuan maks
maks=0,2898
T
0,2898
3,62 x 10-5=
= 8 000 K
Apabila maksdapatditentukan, makatemperatur bendadapat dicari, yaituDistribusi energi
benda hitam
maks0,2898
T =
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
32/48
DND-2006
Contoh :
Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa puncakspektrum bintang A dan bintang B masing-masingberada pada panjang gelombang 0,35 m dan 0,56 m.Tentukanlah bintang mana yang lebih panas, danseberapa besar perbedaan temperaturnya
Jawab :
Jadi bintang A mempunyai maks lebih pendek daripadabintang B. Menurut hukum Wien, bintang A lebih panas
daripada bintang B
maks A= 0,35 m , maks B= 0,56 m
maks=0,2898
TT=
0,2898
maks
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
33/48
DND-2006
Untuk bintang A :
Untuk bintang B :
Jadi temperatur bintang A lebih panas 1,6 kali daripada
temperatur bintang B
TA=0,2898
lmaks A
=0,2898
0,35
TB=lmaks B
0,2898=
0,2898
0,56
0,2898
0,35
0,56
0,2898
TATB
= = 1,6
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
34/48
DND-2006
Bintang B : maks= 0,56 m = 0,56 x 10-4cm
Bintang A : maks= 0,35 m = 0,35 x 10-4cmCara lain :
Jadi bintang A 1,6 kali lebih panas daripada bintang B
maks= 0,2898T
0,2898T=
maks
0,2898
0,35 x 10-4TA= = 8 280 K
0,2898
0,56 x 10-4TA= = 5 175 K
51758280TA
TB= = 1,6
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
35/48
DND-2006
1. Distribusi Wien
Untuk kecil (besar),atau Tyang rendah, maka :h k T
h c
k Tatau sangat besar 1
Sehingga, eh/kT1 eh/kT atau ehc/kT 1 ehc/kT
Jadi fungsi Planck menjadi,
B(T) = eh/kT2h3
c2. . . . . . . . (2-21)
Dari Fungsi Planck, dapat diturunkan juga AproksimasiWien (Distribusi Wien) dan Aproksimasi Rayleigh - Jean(Distribusi Rayleigh - Jean), yaitu :
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
36/48
DND-2006
2. Distribusi Rayleigh - Jean
Untuk besar (kecil),atau Tyang tinggi, maka :h k T
h c
k Tatau sangat kecil 1
Akibatnya fungsi Planck menjadi,
B(T) =22kT
c2
B(T) =2c k T
4atau. . . . . . . . . . . . . (2-23)
h k T
h c
k TSehingga, eh/kT 1 + atau ehc/kT 1 +
. . . . . . . . . . . . . (2-24)
B(T) = ehc/kT2hc2
5atau . . . . . . . . (2-22)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
37/48
DND-2006
Energi total yang dipancarkan benda hitam dapatditentukan dengan mengintegrasikan persamaan (2-15)
. . . . . (2-25)
Buktikan !
B(T) = B(T) d= dx0
2 k4T4
h3c2 0
x3
ex- 1
dimanah
x=k T
Pers. (2-15) :2 h c2
51
ehc/kT- 1B(T) =
4/15
B(T) = =2k4
T4
h3c2
4
15
2k4
5
15h3c2T
4
= T4
konstanta Stefan-Boltzmann
= 5,67 x 10-5erg cm-2K-4s-1
. . (2-26)
. . (2-27)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
38/48
DND-2006
Dengan mensubtitusikan
F = B(T) = T4 . . . . . . . . . . . . (2-28)Fluksenergi benda hitam
F = IPers. (2-6) :ke pers. 2-26 : B(T) = T4
dapat ditentukan jumlah energi yang dipancarkan olehsetiap cm2permukaan benda hitam per detik ke semuaarah, yaitu
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
39/48
DND-2006
Apabila suatu benda berbentuk bola beradius R danbertemperatur Tmemancarkan radiasi dengan sifat-sifatbenda hitam, maka energi yang dipancarkan seluruhbenda itu ke semua arah perdetik adalah,
L = 4R2F= 4R2Tef4 . . . . . . . (2-29)
Luminositasbenda Temperatur efektif
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
40/48
DND-2006
FluksPancaran
Luminositas :
L = 4 R2F = 4 R2T4
Rd
Fluks
Luas
permukaan bola
F=L
4R2
E=L
4d
2
. (2-30)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
41/48
DND-2006
1 cm
1 cm
Intensitas spesifik B(T) = I
Fluks F = T4
Luminositas L = 4 R 2 T4
dFluks pada jarak d:
Energi yang melewatisebuah permukaan bolayang beradius d per detikper cm2
Resume
E=L
4d21 cm1 cm
R
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
42/48
DND-2006
Bintang sebagai Benda Hitam
Bintang dapat dianggap sebagai benda hitam. Hal inibisa dilihat dalam gambar berikut, yaitu distribusi energibintang kelas O5 (Tef = 54 000 K) sama dengan distri-busi energi benda hitam dg temperatur T= 54 000 K.
Bintang Kelas O5Tef= 54 000 K
Black BodyT= 54 000 K
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
43/48
DND-2006
Intensitas spesifik (I) :
Jumlah energi yg dipancarkan bintang pd arah tegak
lurus permukaan per cm2
per detik per steradian Fluks Pancaran :
Jumlah energi yang dipancarkan oleh setiap cm2permukaan bintang per detik ke semua arah
F = B(T) (F = I)
F = T4
Oleh karena itu semua hukum-hukum yang berlakupada benda hitam, berlaku juga untuk bintang.
2 h c2
5B(T) =
1
ehc/kT- 1
F=L
4R2
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
44/48
DND-2006
Luminositas (L) : L = 4 R2Tef4
Energi yang dipancarkan oleh seluruh permukaanbintang yang beradius R dan bertemperatur Tef perdetik ke semua arah
Temperatur Efektif (Tef) adalah temperatur lapisan
paling luar sebuah bintang (lapisan fotosfere).
Fluks pada jarak d : E=L
4d2
Energi bintang yg diterima/melewati permukaan padajarak d per cm2 per detik (E)
Makin jauh sebuah bintang, makin redup cahayanya
hukum kuadrat kebalikan(invers square law)
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
45/48
DND-2006
Contoh :
Berapakah kecerlangan sebuah bintang dibandingkandengan kecerlangan semula apabila jaraknya dijauhkan3 kali dari jarak semula.
Jawab :
Misalkan dA
jarak semula dan kecerlangannya adalahEA. Jarak sekarang adalah dB= 3dAdan kecerlangannyaadalah EB. Jadi,
Bintang lebih redup sebesar 1/9 kali dari kecerlangansemula.
EA=L
4dA2
EB=L
4dB2dBEB=dA
EA
2 dA
3dA= EA
2
= EA1
9
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
46/48
DND-2006
Contoh :
Bumi menerima energi dari matahari sebesar 1380W/m2. Berapakah energi dari matahari yang diterimaoleh planet Saturnus, jika jarak Matahari-Saturnusadalah 9,5 AU ?.
Jawab :Misalkan energi matahari yang diterima di Bumi adalahEB= 1380W/m
2dan jarak Bumi-Matahari dB= 1 AU.
Misalkan energi matahari yang diterima di Saturnus
adalah ES dan jarak Saturnus-Matahari dS= 9,5 AU. Jadi1
9,5= 1380
2
= 15,29 W/m2ES=dBdS
EB2
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
47/48
DND-2006
1. Andaikan sebuah bintang A yang mirip denganMatahari (temperatur dan ukurannya sama) beradapada jarak 250 000 AU dari kita. Berapa kali lebihlemahkah penampakan bintang tersebut dibanding-kan dengan Matahari?
2. Andaikan bintang B 1000 kali lebih terang daripadabintang A (pada soal no.1 di atas) dan berada pada
jarak 25 kali lebih jauh dari bintang A. Bintang
manakah yang akan tampak lebih terang jika dilihatdari Bumi? Berapa kali lebih terangkah bintang yanglebih terang tersebut?
Soal-soal Latihan
-
5/24/2018 Bahan Olimpiade Astronomi | Bab II
48/48
Lanjut ke Bab III
Kembali ke Daftar Materi
http://f/ASTRONEW/Final-1/Bab%20III.ppthttp://f/ASTRONEW/Final-1/Daftar%20Materi.ppthttp://f/ASTRONEW/Final-1/Daftar%20Materi.ppthttp://f/ASTRONEW/Final-1/Daftar%20Materi.ppthttp://f/ASTRONEW/Final-1/Bab%20III.ppthttp://f/ASTRONEW/Final-1/Bab%20III.ppt
top related