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Sonne und Strahlung

Sonne und Strahlung. Frequenz und Wellenlänge. EM Welle Walter Fendt. c=f. Schwarzkörperstrahlung. Es wird keine Strahlung reflektiert hat ein Stoff eine von Null verschiedene Temperatur, so strahlt er es stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein

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Sonne und Strahlung

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Presentation Transcript

  1. Sonne und Strahlung

  2. Frequenz und Wellenlänge EM Welle Walter Fendt c=f

  3. Schwarzkörperstrahlung • Es wird keine Strahlung reflektiert • hat ein Stoff eine von Null verschiedene Temperatur, so strahlt er • es stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein • Strahlung entsprechend der Temperatur des Stoffes • Es ergibt sich keine Feste Frequenz, sondern ein Spektrum nach Planck

  4. Elektromagnetische Spektrum

  5. Elektromagnetische Spektrum Das Plancksche Strahlungsgesetz nach Max Planck

  6. Spektren von Elementen Wasserstoff Kohlenstoff Sauerstoff Neon Eisen

  7. Elektromagnetische Spektrum

  8. Absorption EM von Wasser

  9. Die Energie je Lichtquant • Licht kann als Welle ODER als Teilchen betrachtet werden • E = hf • Das Plancksche Wirkungsquantum h = • Die Energie ist gequantelt! Je Photon E=hf •  Photoeffekt!  Nobelpreis Einstein

  10. Schätzfragen: Wie groß ist die Sonne? Wie massereich ist die Sonne?

  11. Eigenschaften der Sonne: • Sonne als schwarzer Strahler • Solarkonstante Mit Verlusten auf Erde ca. - Leuchtkraft - Stefan-Boltzmann-Gesetz - Temperatur

  12. Das Spektrum der Photosphäre der Sonne 400nm 700nm • Temperaturverlauf: 7350K – 4852K • Spektrum ist nicht ganz „geschlossen“ • Rückschlüsse auf die Materie zulässig - Spektroskopie

  13. Aufbau der Sonne: • Kern • Photosphäre • Chromosphäre • Korona

  14. Der Kern Eigenschaften: • Mittlere Temperatur im Sonneninnern: • Wasserstoff fast zu 100% ionisiert • Temperatur im Zentrum: • Druck im Zentrum >

  15. Woher kommt die Energie? Kernfusion: • Überwindung der Coulombabstoßung • Hoher Druck und Temperatur bringen erfolg! • Trick auf der Erde: Ein Plasma in einem Magnetfeld zu halten und so Temperatur zu erreichen

  16. Entropie (Wärme)Transporte • Wärmestrahlung • 0-0,84 R • Compton Effekt • Bremsstahlung • Konvektion • 0,84-0,98R • vgl. Kochtopf • Temperaturunterschid • aufsteigende Gaspakete 1km/s • Wärmeleitung • geringer Effekt

  17. Wie viel Fläche benötigt die Menschheit für ihren Energiebedarf? ?

  18. Abschätzung des Flächenbedarfs Gesamtenergiebedarf der Menschheit Gesamtenergiestrom Erde Es kommt also 25 000(10 000) mal mehr an, als Verbraucht wird Wirkungsgrad Solarzelle 0,1 Flächenbestrahlung  0,25 Reale Strahlung  0,2 FAKTOR 0.005  1/50 der Erdfläche muss bebaut werden!

  19. Bringt das Mondlicht keine Wärme?

  20. Messung der Sonnentemperatur

  21. Bessere Variante!

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