De European Extremely Large Telescope - een blik in het verre heelal

Transcriptie

1 De European Extremely Large Telescope - een blik in het verre heelal Auteur Laatst gewijzigd Licentie Webadres Onne Slooten 28 January 2016 CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijsleermiddelenplein. Wikiwijsleermiddelenplein is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt. Stel zo voor iedere onderwijssituatie de optimale leermiddelenmix samen.

2 Inhoudsopgave De eerste telescoop Refractoren en reflectoren Kijken door de atmosfeer Waarom een Extremely Large Telescope? D-Toets Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 De eerste telescoop Op 25 september 1608 toonde de Middelburgse brillenmaker? ns Lipperhey (+/ ) een seecker instrument omme verre te sien aan Prins Maurits in Den Haag. Na deze demonstratie vroeg Lipperhey patent aan, maar dit patent kreeg hij niet, omdat de vinding toch niet geheim gehouden kon worden. De patentaanvraag, gedateerd 2 oktober 1608, is wel het oudst bekende stuk waarin een telescoop (of verrekijker) wordt beschreven. In 2008 is het dus 400 jaar geleden dat de telescoop het licht zag. De demonstratie bij de Prins was een groot succes. Maurits was zó enthousiast over de nieuwe vinding dat hij zelfs zijn Spaanse aartsvijand (de Tachtigjarige Oorlog tegen Spanje was nog in volle gang) Ambrogio Spinola uitnodigde aanwezig te zijn bij de demonstratie op het Binnenhof. Vanaf de Mauritstoren konden ze vanuit Den Haag de klok van de kerk van Delft op anderhalf-uur gaans en de gebrand-schilderde ramen van de kerk van Leiden op drie-en-een halfuur gaans zien. De militaire waarde van de nieuwe vinding zag ook Spinola in. Vanaf nu zal ik niet meer veilig zijn zei Spinola, want jullie kunnen me van veraf zien. De halfbroer van Maurits, Frederik Hendrik, die ook bij de demonstratie aanwezig was, stelde hem daarop gerust met de woorden: We zullen onze mensen verbieden op u te schieten. Hans Lipperhey Afstanden In het artikel staat de afstand van de Mauritstoren in Den Haag naar de Nieuwe Kerk in Delft aangegeven als '1,5 uur gaans'. Bepaal de afstand op google maps (gebruik de functie 'afstand meten') en bereken hoe groot men de snelheid van een mens schatte. Pagina 2

4 Pagina 3

5 Refractoren en reflectoren Een telescoop is een apparaat waarmee u objecten die heel ver weg zijn, dichtbij kunt halen. Ze worden veelal gebruikt voor astronomische doeleinden (sterrenkijken). Het woord telescoop komt van de griekse woorden tele en skopein welke betekenen: ver en te kijken.? Een Refractortelescoop/Lenzentelescoop: Een refractortelescoop gebruikt lenzen en wordt daarom ook wel een lenzentelescoop genoemd. De refractor maakt gebruik van een in de buis geplaatste lens. Het licht gaat door de lens en wordt daardoor afgebogen naar het brandpunt waar het beeld wordt gevormd. Evenwijdige lichtstralen Voordat de stralen de eerste lens (het objectief) van de telescoop passeren, lopen ze evenwijdig. Hoe komt dit? a. Dit is toevallig zo. Licht van de sterren had ook niet evenwijdig kunnen lopen. b. Als je een telescoop op een ster richt, dan valt dat licht er recht in, dus evenwijdig. c. Doordat de lichtstralen zijn uitgezonden door sterren die op een praktisch oneindig grote afstand staan. d. Breking in de atmosfeer maakt alle lichtstralen evenwijdig Lenssterkte Als je de telescoop korter wil maken, heb je dan een sterkere of een minder sterkte lens nodig? a. Sterker b. Minder sterk c. Even sterk? Een Reflectortelescoop/Spiegeltelescoop: Een reflectortelescoop gebruikt een holle spiegel achterin de telescoop en wordt ook wel een spiegeltelescoop genoemd. De spiegel weerkaatst de invallende lichtstralen naar een hulpspiegeltje en deze kaatst ze door naar het oculair waardoor u kijkt.? Pagina 4

6 Brandpunt Waar bevindt zich het brandpunt van de holle spiegel? a. In je oog b. Op het kleine spiegeltje c. Op de plek waar het licht binnenkomt d. Midden op de holle spiegel Pagina 5

7 Kijken door de atmosfeer Klink op de link om het filmpje te bekijken. Why do we put telescopes in space? kn.nu/ww.7b945c2 (youtube.com) Waarom op een berg? Omdat telescopen in de ruimte brengen erg duur is, worden telescopen ook vaak op hoge bergen gebouwd. Leg uit waarom dit, als de ruimte geen optie is, het beste alternatief is.? a. Je zit boven de wolken, dus kan je vaker waarnemen. b. Er zit minder atmosfeer tussen jou en de ruimte. c. Je zicht wordt minder bellemmerd door gebouwen. Pagina 6

8 Waarom een Extremely Large Telescope? De volgende tekst komt van de website van E-Elt: "Extremely Large Telescopes are considered worldwide as one of the highest priorities in groundbased astronomy. They will vastly advance astrophysical knowledge, allowing detailed studies of subjects including planets around other stars, the first objects in the Universe, super-massive black holes, and the nature and distribution of the dark matter and dark energy which dominate the Universe. Since 2005 ESO has been working with its community and industry to develop an extremely large optical/infrared telescopes. Dubbed E-ELT for European Extremely Large Telescope, this revolutionary new ground-based telescope concept will have a 39-metre main mirror and will be the largest optical/near-infrared telescope in the world: the world s biggest eye on the sky. The E-ELT programme was approved in 2012 and green light for construction was given at the end of First light is targeted for 2024." Pagina 7

9 D-Toets Diagnostische toets kn.nu/nlomq De volgende vragen zijn van hetzelfde soort als je op de schriftelijke toets kan verwachten. Spiegelgrootte De diameter van de spiegel van de E-Elt is 39,9 m. Een menselijk pupil kan maximaal 8 mm worden als het erg donker is. Bereken met welke factor de hoeveelheid licht die je kan opvangen wordt vergroot met E-Elt, ten opzichte van de twee ogen van een mens. Ga ervan uit dat de spiegel van E-Elt min of meer plat is. Soort kijker Wat voor type kijker is de E-Elt? a. Een refractor b. Een reflector Pagina 8

10 Antwoorden Afstanden In het artikel staat de afstand van de Mauritstoren in Den Haag naar de Nieuwe Kerk in Delft aangegeven als '1,5 uur gaans'. Bepaal de afstand op google maps (gebruik de functie 'afstand meten') en bereken hoe groot men de snelheid van een mens schatte. Met google maps kan je de afstand meten: 8,66 km 8,66/1,5 = 5,8 km/h Evenwijdige lichtstralen Voordat de stralen de eerste lens (het objectief) van de telescoop passeren, lopen ze evenwijdig. Hoe komt dit? 1. Dit is toevallig zo. Licht van de sterren had ook niet evenwijdig kunnen lopen. 2. Als je een telescoop op een ster richt, dan valt dat licht er recht in, dus evenwijdig. 3. Doordat de lichtstralen zijn uitgezonden door sterren die op een praktisch oneindig grote afstand staan. 4. Breking in de atmosfeer maakt alle lichtstralen evenwijdig Lenssterkte Als je de telescoop korter wil maken, heb je dan een sterkere of een minder sterkte lens nodig? 1. Sterker 2. Minder sterk 3. Even sterk? Brandpunt Waar bevindt zich het brandpunt van de holle spiegel? 1. In je oog 2. Op het kleine spiegeltje 3. Op de plek waar het licht binnenkomt 4. Midden op de holle spiegel Waarom op een berg? Omdat telescopen in de ruimte brengen erg duur is, worden telescopen ook vaak op hoge bergen gebouwd. Leg uit waarom dit, als de ruimte geen optie is, het beste alternatief is.? 1. Je zit boven de wolken, dus kan je vaker waarnemen. Heel goed. Bewolking zorgt er vaak voor dat waarnemen onmogelijk is. De truc is dan om daarboven te gaan zitten. 2. Er zit minder atmosfeer tussen jou en de ruimte. De atmosfeer is ongeveer 100 km dik. Aangezien de hoogste berg 8 km hoog is maakt dat dus weinig verschil. 3. Je zicht wordt minder bellemmerd door gebouwen. Dan zou je ook in een woestijn kunnen gaan zitten. Pagina 9

11 Antwoorden: Diagnostische toets Nieuwe Categorie Nieuwe feedback (0 tot 1 punten) Feedback Nieuwe feedback (1 tot 2 punten) Feedback Vragen en antwoorden in deze categorie Spiegelgrootte De diameter van de spiegel van de E-Elt is 39,9 m. Een menselijk pupil kan maximaal 8 mm worden als het erg donker is. Bereken met welke factor de hoeveelheid licht die je kan opvangen wordt vergroot met E-Elt, ten opzichte van de twee ogen van een mens. Ga ervan uit dat de spiegel van E-Elt min of meer plat is. Oppervlakte van de spiegel = pi*r 2 = 3,14*(39,9/2) 2 = 1249,7 m 2 Opper?vlakte pupil = 3,14*(4*10-3 ) 2 = 5,0*10-5 m 2?? 1249,7/(2*5,0*10-5 ) = 2,5*10 7??keer Waarde: 1 punten Soort kijker Wat voor type kijker is de E-Elt? 1. Een refractor (0 punten) 2. Een reflector (1 punten) Waarde: 1 punten Pagina 10

12 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Onne Slooten Laatst gewijzigd 28 January 2016 om 13:13 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerinhoud en Zonnestelsel en heelal; Waarnemingen aan het heelal; Ruimte; Natuurkunde; doelen Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Bronnen Bron Why do we put telescopes in space? Type Link Pagina 11