Spektrální třídy hvězd

Úkol:

1. Pomocí simulace v geogebře objevte Wienův posunovací zákon.
2. Studujte data spekter reálných hvězd a pokuste se je zařadit dle následující klasifikace do odpovídajících hvězdných tříd.

Vybavení: počítač s připojením na internet, tabulkový procesor

Postup:

1. S využitím simulace v Geogebře objevte Wienův posunovací zákon a správně ho formulujte. Nastavujte teplotu absolutně černého tělesa v rozmezí 2 000 K až 20 000 K a zapisujte vlnovou délku, která odpovídá maximální hustotě záření.

2. Určete vztah mezi termodynamickou teplotou v kelvinech a vlnovou délkou odpovídající maximu záření v nm. Co se děje s celkovou vyzářenou energií, jestliže se zvyšuje teplota záření absolutně černého tělesa?

3. Vypočítejte teplotu povrchu Slunce, jestliže víte, že maximum jeho záření odpovídá vlnové délce 500 nm a že hledaný vztah je

   \[ \lambda_\mathrm{max} = \frac{2{,}898\cdot10^6\ \mathrm{nm}\cdot\mathrm{K}}{T}\;. \]

Hvězdy můžeme rozdělit do několika spektrálních tříd. Například podle Harwardské klasifikace se tyto třídy nazývají O, B, A, F, G, K a M. (Můžeme si je zapamatovat podle počátečních písmen věty: Oh, Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me.) Každá třída má své charakteristiky. Prohlédněte si následující infografiku.

4. Sestrojte graf znázorňující relativní intenzitu záření hvězdy Polárka (α UMi) v závislosti na vlnové délce. Naměřená data spektra hvězdy naleznete v tomto souboru.
5. Z grafu určete vlnovou délku odpovídající maximu záření.
6. Pomocí Wienova zákona vypočítejte teplotu povrchu hvězdy a pokuste se určit její spektrální třídu. Určete kterým prvkům odpovídají typické absorpční čáry této třídy a zda jsou ve spektru viditelné.
7. Váš výsledek porovnejte s klasifikací profesionálních astronomů.

Potřebné dokumenty: