Protokoll der 4. Physiksitzung

Protokoll der 4. Physiksitzung
Zeit: Montag, 14.11.2011
Ort: Leibniz Kolleg, Refektorium
Thema: Nachtrag zu Kernspaltung und Kernfusion, das Licht und sein Spektrum
Protokollanten: Paula B. und Veronika B.
1. Nachtrag zum Thema Kernspaltung und Kernfusion
Halbwertszeit:
- nach dieser Zeit ist noch die Hälfte des Ausgangsstoffes vorhanden
- hängt von Isotop bzw. Element ab
Zerfallsketten: Grafik Kapitel 1, Seite 34
2. Das Licht und sein Spektrum
Zu Allgemeines (zu 2.2)
- je größer die Frequenz, desto kleiner die Wellenlänge und umgekehrt
- eine Lichtwelle ist ein elektrisches Feld und ein magnetisches Feld, die senkrecht
aufeinander stehen und sich gemeinsam durch den Raum bewegen
- dabei gilt: Feldstärke entspricht Schwingung
Warum ist Infrarotlicht warm? (zu 2.3)
- biologisches System reagiert auf Schwingungen
- Licht wird vom Körper absorbiert -> stärkere Teilchenbewegung im Körper bzw. der Haut
-> Wärme
Gammazerfall (zu 2.3)
- immer Begleiterscheinung von α- und β-Zerfall
- Entstehung: Kern schwingt, wenn er Teilchen abgibt, ist also angeregt und gibt Energie ab,
wenn die Schwingung abnimmt -> γ-Strahlung
Warum ist das Auge im gelb-grünen Bereich am empfindlichsten? (zu 2.4) Theorie:
- Sonne hat ihr Maximum im grünen Licht (Licht von blau bis rot; Grün in der Mitte des
Spektrums)
- evolutionsbedingt: Jäger mussten Licht (in der Dämmerung) am besten ausnutzen
- Beispiel: Insekten sehen nur Infrarot
Sonnenflecken (zu 2.4)
- Anzahl schwankt halbwegs regelmäßig und zeigt Aktivität der Sonne an (ca. alle 11 Jahre
ein Maximum an Sonnenflecken)
- können einzeln oder in Gruppen auftreten und sind kühler als die Umgebung (Photosphäre
ca. 5800 K und Sonnenflecken ca. 4500 K)
- turbulentes Magnetfeld in Sonne (ohne Pole); Magnetfeldschläuche verlassen
Sonneninneres in den Flecken und transportieren Materie (-> können platzen: Protuberanzen
= Sonneneruption)
Glühbirne (2.4)
- 90 % Wärme -> Energieverschwendung
Metastabilität (zu 2.4.1)
- angeregte Elektronen können auch über längere Zeit in einer kernferneren Schale bleiben
bevor sie wieder zurückspringen und Licht abstrahlen
Frage nach dem Phänomen von Leuchtsternen, Knicklichter, etc.? Resonanzvorgang? (zu
2.4.1)
Knicklicht: Chemolumineszenz, chemische Reaktion, bei der zwei Flüssigkeiten miteinander
reagieren und letztendlich einen Farbstoff anregen, der sich unter Aussendung von
charakteristischem Licht abregt.
Selbstleuchtende Hinweisschilder: Fluoreszenz (endet sofort nach dem Bestrahlen) bzw.
Phosphoreszenz (leuchtet noch lange im Dunklen, da die Elektronen in einem metastabilen
Zustand sind, in einer metastabilen Schale, hier spielt die Quantenphysik eine große Rolle)
Leuchtstoffröhre (zu 2.4)
- Edelgas in Leuchtstoffröhre: Argon -> strahlt UV-Licht ab -> Beschichtung wandelt UV-Licht
kaskadenartig in sichtbares Licht um
UV- Licht
An:
1
3
sichtb. Licht
Ab:
3
sichtb. Licht
2
1
- je nach Beschichtung und Füllgas können die Eigenschaften des Lichts verändert werden
(z.B. Wärme, Schwarzlicht)
Was ist Schwarzlicht?(zu 2.4)
UV-A Licht bei 350-370nm, Leuchtstoffröhren sind mit einem Leuchtstoff beschichtet, der
dieses Licht abgibt statt sichtbares. Regt u.a. Zusatzstoffe in Waschmitteln, Mineralien etc.
zum Leuchten an. Showwirkunng nur im Dunkeln. Achtung bei weißer Unterwäsche!
Das Linienspektrum (2.5.3)
- kühlere Sterne (z.B. Aldebaran) leuchten rötlich, wärmere weiß-bläulich (z.B. Sirius)
- jedes chemische Element absorbiert Licht an einer anderen Stelle im Spektrum, weshalb es
durch eine Spektralanalyse eindeutig zugeordnet werden kann