Massenspektografie

Massenspektografie-Herleitung
Ansatz:
Waagerechter Wurf (Analogie):
Idee:
y
In x-Richtung: (gleichförmige Bewegung)
(1)

In y-Richtung: (gleichm. beschl. Bewegung)
(2)
Durch Einsetzen von (1) in (2) erhält man:
Da
ist, gilt:
=
( )
Polarlicht
Polarlichter (auch Aurora genannt) sind Farberscheinungen, die im Norden der Nordhalbkugel und im
Süden der Südhalbkugel beobachtet werden können. Sie treten in ringförmigen Gürteln zwischen 100
und 1000 Kilometern Höhe auf. Jeder Gürtel ist zentriert über einem der Pole angeordnet.
Die unterschiedlichen Farben, die bei Polarlichtern auftreten sind zum einen die Anregung von
atomarem Sauerstoff (grünlich weiße Färbung) und zum anderen der Zusammenstoß von
höherenergetischen Elektronen mit Stickstoffmolekülen (rosarote bis violette Färbung). Jedoch ist
nur ein geringer Teil des Polarlichts sichtbar, da der meiste Teil aus infrarotem und ultraviolettem
Licht besteht.
Verantwortlich für die Entstehung von Polarlichtern ist der Sonnenwind. Bei ihm werden Protonen
und Elektronen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Km/s in den Weltraum abgestoßen. Dies
hat zur Folge, dass sich das Magnetfeld der Erde verformt, sodass die Magnetopause, die äußere
Grenze der Magnetosphäre entsteht. Zudem breitet sich das Magnetfeld der Sonne aus. Nun
kollidieren Teilchen an den Verbundfeldern zwischen Magnetopause und dem Magnetfeld der
Sonne. Da sich diese Stellen auf der Nachtseite der Erde befinden, sind Polarlichter nur nachts
sichtbar.
Van-Allen'scher Strahlungsgürtel
Der Van-Allen'sche Strahlungsgürtel (benannt nach James Van Allen) ist ein Ring energiereicher
geladener Teilchen, die durch das magnetische Feld der Erde eingefangen werden. Diese Teilchen
stammen überwiegend vom Sonnenwind.
Der Gürtel besteht im Wesentlichen aus zwei Strahlungszonen: Die innere von ihnen erstreckt sich in
einem Bereich von etwa 700 bis 6.000 Kilometern über der Erdoberfläche und besteht hauptsächlich
aus Protonen. Die zweite befindet sich in etwa 15.000 bis 25.000 Kilometer Höhe und enthält
Elektronen.
Die geladenen Teilchen werden im Van-Allen'schen Strahlungsgürtel durch das Magnetfeld der Erde
durch die Lorentzkraft abgelenkt und in einer sogenannten magnetischen Flasche eingeschlossen. So
schwingen sie zwischen den Polen der Erde mit einer Schwingungsdauer von etwa einer Sekunde hin
und her.