SRP-opgaveformuleringer

  1. Matematik A og Astronomi: Fouriertransformation og detektion af exoplaneter

Redegør for selvvalgte dele af Fourieranalysen med henblik på at kunne bruge dele af teorien til at analysere datasæt, der er periodiske i tid. Gennemgå observationelle metoder til at lære om exoplaneter. Mål en transitkurve på et demonstrations-planetarium, der indeholder flere planeter. Benyt Fouriertransformation til at bestemme modelplaneternes omløbstider.
NB: Har du ikke mulighed for at lave forsøg pga. coronavirus-karantænen, kan du anvende
datasættet, der vedlagt opgaven.
Diskuter fordele og ulemper ved at bruge Fouriertransformation til at bestemme omløbstider
for exoplaneter.

2. Fysik A og Astronomi: FORSLAG: Mikrobølger og en astronomisk anvendelse

I fysik kan eleven gennemgå mikrobølger og arbejde eksperimentelt med en gunn-oscillator. I astronomi kan eleven udvide projektet om Mælkevejens rotationskurve. (Se øvelsen om bestemmelsen af Mælkevejens masse.) Eleven kan f. eks. undersøge kvadrant II og dermed bestemme Mælkevejens masse for R > Rsol under forudsætning af, at rotationshastigheden er konstant. Derudover kan eleven for R > 3 kpc evt. måle positionerne af H-områder og derved undersøge galaksens morfologi.

3. Fys A og Astronomi: FORSLAG: Radioaktive henfald og fortolkning af supernovalyskurver

I fysik kan eleven gennemgå henfaldet af Ni-56 og Co-56. Eleven kan herunder opstille de relevante differentialligninger til at finde NCo-56(t). (NNi-56(t) er jo triviel.) Læreren kan forære eleven løsningen for NCo-56(t). Ved hjælp af oplyste Q-værdier kan eleven opstille et udtryk for L(t) for et givent startantal N0, Ni-56.

I astronomi har eleven muligvis i undervisningen lavet øvelsen med at finde afstanden til NGC5643 vha. supernovaen SN2017cbv. I SRP’en kan eleven udmåle en lyskurve i B-båndet og bestemme korrektionen til størrelsesklassen i V-båndet, så MV kan bestemmes. Se baggrund + formel i tabel 2 i “M. M. Philips: The Absolute Magnitudes of SN Ia: ApJ, 413, L105-L108, 1993.”

Et mål for den absolutte bolometriske størrelsesklasse kan derefter findes ved hjælp af figur 6 i “Contardo et al: Epochs of Maximum Light and Bolometric Light Curves of type Ia Supernovae: Astron. Astrophys, 359, 876-886, 2000.”

Eleven kan derefter beregne Mbol(t) ud fra udtrykket for L(t) og sammenligne med de målte værdier. (Her skal graferne ikke eksakt stemme overens, da B-V ændres over tid, men selve strukturen skulle gerne passe nogenlunde.) Eleven bliver tvunget til at justere N0, Ni56 og dermed kan eleven give et estimat over hvor meget Ni-56 der blev dannet ved eksplosionen.

NB: Eleven skal have styr på størrelsesklassebegrebet og kunne bruges Solens V- og B-værdier til at omregne luminositeter til størrelsesklasser. Artiklerne findes på Internettet, og læreren kan downloade- og redigere dem og derefter give de relevante informationer som et bilag til opgaven.

4. Mat A og Astronomi: FORSLAG: Differentialligninger og fortolkning af supernovalyskurver

I matematik kan eleven redegøre for løsningen af 1. ordens differentialligninger, og herunder skal eleven løse ligningerne for Ni-56 og Co-56 henfaldene. (Differentialligningerne oplyses til eleven.) Derefter kan eleven beregne aktiviteten fra strålingen og ved at oplyse eleven om de effektive Q-værdier, kan L(t) bestemmes.

I astronomi kan eleven måle lyskurven for V- eller B-båndet for f. eks. SN2017cbv eller en anden supernova. Eleven kan sammenligne formen af matematikdelens L(t) med den målte lyskurve efter toppunktet.

NB: Eleven skal her være god til at regne, mens man ikke behøver at være helt så god til astronomi.