PHYSIK zur STRAHLUNG in der FERNERKUNDUNG

Präsentation zum Thema: "PHYSIK zur STRAHLUNG in der FERNERKUNDUNG"—  Präsentation transkript:

1 PHYSIK zur STRAHLUNG in der FERNERKUNDUNG
Für den Einsatz im Unterricht

2 LEHRZIELE In der Fernerkundung kommt man ohne Physik nicht aus.
Die Schüler sollten lernen welche physikalischen Gesetze im Wesentlichen der Fernerkundung zu Grunde liegen dass es mit Excel möglich ist, schwierigere physikalische Zusammenhänge darzustellen

3 FERNERKUNDUNG - Mikrowellenstrahlung, gestreut von einer Regenwolke oder einem Wald This RADARSAT image of Slamet Volcano (3428m) in central Java demonstrates the usefulness for imaging areas in tropical zones, where a cloud free optical satellite image might take months or years to acquire. Slamet Volcano, Java, Indonesia

4 Gesetz nach Stefan Boltzmann
Der Schwarze Körper: - sie sind perfekte Absorber im sichtbaren Bereich sie sind aber auch perfekte Emitter sie emittieren Strahlung aller Wellenlängen, aber die Intensität der emittierten Strahlung ist bei den verschiedenen Wellen- längen unterschiedlich Die Gesamtintensität kann mit dem Gesetz nach STEFAN-BOLTZMANN berechnet werden:  : Stefan-Boltzmann Konstante =5, W m2 K4 W =  T4 T : absolute Temperatur W: Gesamtintensität der von einem schwarzen Körpers emittierten Strahlung – integriert über alle Wellenlängen

5 Das Planck‘sche Gesetz
Die Strahlungsverteilung über die verschiedenen Wellenlängen λ bei einer bestimmten Temperatur T gibt das PLANCK‘sche Gesetz an: h : Planck‘sche Konstante h=6, e-34 J s k: Boltzmannkonstante k=1, e-23 J/K T : absolute Temperatur Wλ : Energiedichte bei der Wellenlänge λ c: Lichtgeschwindigkeit Demonstration in EXCEL

6 Wien‘s Verschiebungsgesetz
Die Strahlungsenergie weist bei einer bestimmten Wellenlänge, die von der Temperatur abhängig ist, ein Maximum auf. b : Wien‘scheKonstante b= * 10-3 m K T : absolute Temperatur Demonstration in EXCEL m

7 Fernerkundung im Klassenzimmer

8 AUFGABEN Wenn sich die Temperatur eines Objekts ändert, welche zwei Eigenschaften des emittierten Lichts ändern sich dabei? Warum eignet sich RADARSAT besonders für den Einsatz in tropischen Gebieten? Nenne die kürzeste und die längste Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Nenne die wichtigsten Eigenschaften eines schwarzen Körpers. Berechne max bei einer Temperatur von 300 K und bei K. (Verwende das Excelsheet!)

9 Quellen Websites http://www.sea.uct.ac.za/Department/SEA202S/phys.htm