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KZO Wetzikon Hintergrundstrahlung Astronomiefreifach HS 2002/2003 Stefan Leuthold.

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Präsentation zum Thema: "KZO Wetzikon Hintergrundstrahlung Astronomiefreifach HS 2002/2003 Stefan Leuthold."—  Präsentation transkript:

1 KZO Wetzikon Hintergrundstrahlung Astronomiefreifach HS 2002/2003 Stefan Leuthold

2 Folie Nr. 2 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Entdeckung. Alexander FriedmannGeorges Lemaître

3 Folie Nr. 3 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Entdeckung |2 Arno Penzias Robert Wilson (1964/1965)

4 Folie Nr. 4 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Strahlung. Warum ist Glas durchsichtig?

5 Folie Nr. 5 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Beschreibung einer Welle. ~ h · A v v ·

6 Folie Nr. 6 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Spektrum.

7 Folie Nr. 7 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Analyse des Spektrums. Intensität Wellenlänge Ultraviolett, Rönten-, Gammastrahlen Sichtbares Licht Infrarot

8 Folie Nr. 8 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Analyse des Spektrums |2. Intensität Wellenlänge Absorbierte Wellenlänge

9 Folie Nr. 9 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Schwarzkörperstrahlung. Definition Schwarzkörperstrahlung := Alle einfallende elektromagnetische Strahlung wird absorbiert. Der schwarze Körper erhält dadurch eine Temperatur, weshalb er selbst wieder strahlt gemäss idealisierten Gesetzen. Gesetz von Stefan-Boltzmann : Stefan-Boltzmann-Konstante Wiensches Verschiebungsgesetz a = 0,00289 m·K E = T 4 =

10 Folie Nr. 10 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Schwarzkörperstrahlung |2 Die Lage des Maximums und die Intensität lassen auf die Temperatur schliessen. Intensität Wellenlänge Sonne kälter als Sonne heisser als Sonne Je weiter rechts das Maximum, desto kälter der Stern.

11 Folie Nr. 11 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Die Form der Kurve lässt auf die Temperatur schliessen. Schwarzkörperstrahlung |3 Intensität Wellenlänge Sonne kälter als Sonne (Arktur, Aldebaran) heisser als Sonne (Rigel, Sirius)

12 Folie Nr. 12 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. COBE misst Hintergrundstrahlung. COBE = COsmic Background Explorer. Hintergrundstrahlung mit COBE gemessen (seit 1989). 1.Erste Näherung: Hintergrundstrahlung gleichförmig. 2.Intensitätsniveau 1 / 1000 : Wellenlängenver- schiebung rot blau (Erdbewegung relativ zum Hintergrund) 3.= 1. – 2.: Fluktuationen (Amplitude 1 / 1000 %)

13 Folie Nr. 13 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Spektrum mit COBE gemessen. Die Messpunkte (viereckig) liegen genau auf der Schwarzkörper-Strahlungskurve einer Temperatur von T = 2,73 Kelvin. (Messung von COBE: Ende 1989)

14 Folie Nr. 14 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Schwierigkeiten bei COBE Messung. Idealisierte Messung der Erde (ohne Rauschen). So sollte es ausschauen, wenn COBE die Erde misst. «Realistische» Messung der Erde mit «Rauschen» (Aufaddieren der Daten über 2 Jahre hinweg). Man sieht Fluktuationen, welche Ozeanen und Kontinenten entsprechen, aber sehr unscharf. Problem: Wie kommt man von diesen Daten auf das Bild links?

15 Folie Nr. 15 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Urknalltheorie.

16 Folie Nr. 16 Astronomiefreifach - Hintergrundstrahlung. Astronomie ist schön.


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