¨Ubungen zur Einführung in die Astronomie Fragen zur Wiederholung

ab 21. Januar 2013
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Übungen zur Einführung in die
Astronomie
PD Dr. J. Kerp
Fragen zur Wiederholung
Vorbemerkung: Diese Fragen sind allesamt klausurrelevant. Ihr solltet sie euch ausführlich ansehen und
möglichst viele selbstständig beantworten können. Ebenfalls relevant sind die Rechenaufgaben von den 13
Übungszetteln sowie die Vorlesungsfolien und Testate.
1. Was sind Äquator- und Horizontkoordinaten?
2. Ekläre folgende Begriffe: Zenit, Azimut, Ekliptik, Deklination, Stundenwinkel, Rektaszension, Frühlingspunk
Präzession, Kulmination, zirkumpolar, Opposition und Konjunktion.
3. Welche Arten von Himmelskörpern sind Bestandteil unseres Sonnensystems? Beschreibe ihre Eigenschaften und ihre Lage.
4. Nenne charakteristische Entfernungen und Massen im Sonnensystem.
5. Wie lauten die Keplerschen Gesetze?
6. Wie lautet Newtons Gravitationsgesetz?
7. Nenne wichtige optische Beobachtungsinstrumente. Zeichne die jeweiligen Strahlengänge.
8. Wie ist das Auflösungsvermögen optischer Instrumente definiert?
9. Was ist die Planck-Funktion? Skizziere sie in doppeltlogarithmischer Darstellung (Achsenbeschriftung,
Schnittpunkte mit den Achsen!)
10. Wie lauten die Näherungen der Planck-Funktion?
11. Welche Eigenschaften hat die Planck-Funktion im R-J-Bereich?
12. Wie lautet das Wiensche Verschiebungsgesetz und was sagt es über ein Planck-Spektrum aus?
13. Wie berechnen sich die Gesamtstrahlung eines schwarzen Körpers und die Leuchtkraft eines Sterns?
14. Welche wichtigen Strahlungsgrößen gibt es? Was sind ihre Einheiten und wie berechnen sie sich
auseinander?
15. Was ist die Solarkonstante? Wie berechnet sich aus ihr die Leuchtkraft der Sonne?
16. Was sind Absorption, Emission und Ionisation?
17. Welchen Unterschied gibt es zwischen dem Spektrum der Planck-Funktion und dem eines realen Sterns?
18. Was ist die Effektivtemperatur eines Sterns? Wie hoch ist sie für die Sonne?
19. Welcher Zusammenhang existiert zwischen den Intensitäten und Magnituden zweier Sterne?
20. Warum entspricht ein Farbindex mλ1 − mλ2 der Steigung der Planck-Funktion in logarithmischer
Darstellung?
21. Was versteht man unter Rötung und Extinktion?
22. Warum zeigen Sterne unterschiedlicher Temperatur verschiedene Spektrallinien?
23. Was ist die Harvard-Sequenz? Wie lautet sie?
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24. Wie ist die absolute Helligkeit M definiert?
25. Wie lautet das Entfernungsmodul und was sagt es aus?
26. Was sind Leuchtkraftklassen und wie bestimmt man sie?
27. Skizziere je ein klassisches HRD, FHD und theoretisches HRD. Achte auf Achsenbeschriftungen und
Skalierungen. Was sind die wichtigsten Unterschiede?
28. Wie verlaufen Linien gleichen Radius im theoretischen HRD?
29. Warum gibt es Bereiche im HRD ohne oder mit wenig Sternen? Was ist der Instabilitätsstreifen?
30. Welcher Parameter bestimmt maßgeblich die Lage eines Sterns auf der Hauptreihe?
31. Was ist die Hauptreihenlebensdauer eines Sterns mit 20 M ?
32. Wie hängt die Leuchtkraft eines Hauptreihensterns von seiner Masse ab?
33. Wie lautet die Bilanzgleichung der Wasserstoff-Fusion in Sternen?
34. Welche Kernfusionsprozesse, die in einem Stern stattfinden können, kennst Du? Wovon ist abhängig,
welche Prozesse möglich sind? Welche treten in der Sonne auf?
35. Benenne die charakteristischen Bereiche im HRD. Welchen Stufen in der Entwicklung eines Sterns
entsprechen sie?
36. Zeichne und beschreibe den Entwicklungsweg der Sonne im HRD.
37. Was sind bemerkenswerte Änderungen für Sterne anderer Massen?
38. Welche Endstadien der Sternentwicklung gibt es?
39. Wie unterscheiden sich die verschiedenen Supernovae-Typen?
40. Welche Typen von Sternhaufen gibt es? In welchen charakteristischen Größen unterscheiden sie sich?
41. Woran lässt sich das Alter eines Sternhaufens ablesen?
42. Was ist die Parallaxe?
43. Mit welchen weiteren Methoden kann man die Entfernung zu einem Einzelstern bestimmen?
44. Wie bestimmt man die Entfernung zu einem Sternhaufen?
45. Wo und unter welchen Bedingungen können Sterne entstehen? Erkläre das Jeans-Kriterium.
46. Was sind Veränderliche Sterne? Welche Typen gibt es?
47. Wo im HRD findet man die meisten Veränderlichen Sterne?
48. Welchen besonderen Nutzen haben bestimmte Veränderliche? Um welchen Typ handelt es sich dabei?
49. Skizziere und beschreibe den Aufbau der Milchstraße.
50. In welchen Formen liegt die Materie in der Milchstraße vor?
51. Wie sind Skalenhöhe und Skalenlänge definiert?
52. Was ist der Local Standard of Rest (LSR)?
53. Wie bestimmt man, wie schnell sich die Sonne um das galaktische Zentrum bewegt?
54. Was ist die Tangentialpunktmethode? Beschreibe sie anschaulich!
55. Skizziere die erwartete und die tatsächlich gemessene Rotationskurve der Milchstraße. Wie erklärt
sich der Unterschied?
56. Beschreibe das Zentrum der Milchstraße und wie es beobachtet werden kann.