Midterm 2011 Solutions

Midterm 2011 Solutions - Physics 160 Fall 2011 Midterm Exam...

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Physics’160’Fall’2011 ’ Midterm’Exam’ Page’ 1’of’ 19’ Physics’160 :’ Stellar’Astrophysics ’ Midterm’Exam ’ 27’October’2011 ’ Name:’ ’ Student’ID’#: ’ ’ INSTRUCTIONS’ –’READ’ME! 1.’The re’are’ 4’questions’ on’the’exam;’ complete’at’least ’ 3 ’of’them. ’ 2.’You’have’ 80 minutes ’ to’complete’the’exam. 3.’ All’answers’should’be’ written’on’the se’pages ’in’the’space’provided. 4.’For’ all’questions,’ clearly circle ’ your’final ’answer(s). ’ 5.’ Be’sure’to’ show’your’work ,’as ’partial’credit’ will’be’awarded. ’Extra’ workspace’is’provided’ after’ question’4 .’ 6.’ Equations’and’unit’conversions’are’ provided’on’the’last’ three’ pages’ for’reference. ’ DO’NOT’TURN’ OVER’ THIS’PAGE’UNTIL’ INSTRUCTED’TO’DO’SO PUT’AWAY’ALL’BOOKS,’NOTES,’ PHONES,’ COMPUTERS’ AND’STUDY’AIDS ’ Good luck!
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Physics’160’Fall’2011 ’ Midterm’Exam’ Page’ 2’of’ 19’ (1)’ Regulus’( α’Leo)’is’the’brightest’star’in’the’constellation’Leo,’ a’B2’ star’ with’an’apparent’visual’magnitude’ V ’=’1.35,’a’parallax’ π’=’0.042“,’ a’proper’motion’of’µ’=’0.25’“/year ’and’a’surface’temperature’of’ 20,000’K .’Its’ weak’ Hα’line’is’observed’ to’be’at’656.5’nm. (a)’ What’is’the’distance’to’Regulus? (b)’ What’is’the’absolute’visual’magnitude’of’Regulus? (c)’How’far’could’Regulus’be’ in’parsecs’ and’still’be’visible’to’our’eyes?’ (assume’we’cannot’see’anything’fainter’than’V’=’6)
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Physics’160’Fall’2011 ’ Midterm’Exam’ Page’ 3’of’ 19’ (d)’ What’is’the’tangential’speed’of’Regulus? (e)’What’ is’the’radial’velocity’of’Regulus? ’Is’it’moving’toward’us’or’ away’from’us? ’ (f)’ Regulus’has’a’luminosity’of’1500’L .’What’is’its’radius ’in’units’of’ Solar’radii ?’Is’Regulus’a’dwarf’(Main’ Sequence)’or’giant’star?
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Physics’160’Fall’2011 ’ Midterm’Exam’ Page’ 4’of’ 19’ (g)’ What’is’the’apparent’angular’size’(diameter)’of’Regulus’in’ arcseconds’as’viewed’from’Earth?’ (h)’ At’what’wavelength’does’the’blackbody’continuum’of’Regulus’peak’ in’intensity?’What’part’of’the’electromagnetic’ spectrum’is’this? ’ (i)’Assuming’that’it’has’the’same’composition’as’the’Sun,’why’does’ Regulus’have’a’weaker’H α’line?’
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