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Molekülspektren und ihre Bedeutung für die Erdatmosphäre Daniel Weikartschläger.

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Präsentation zum Thema: "Molekülspektren und ihre Bedeutung für die Erdatmosphäre Daniel Weikartschläger."—  Präsentation transkript:

1 Molekülspektren und ihre Bedeutung für die Erdatmosphäre Daniel Weikartschläger

2 Was ist ein Spektrum? Unterschied: -Kontinuierliches Spektrum -Linienspektrum -Absorptionsspektrum -Emissionsspektrum

3 Kontinuierliches Spektrum Lückenlose Abfolge aller Wellenlängen MOSCA G., TIPLER P.; S.993. Kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Bereich

4 Kontinuierliches Spektrum HÄCKEL H.; S.145.

5 Anwendung und Beispiele Regenbogen Regenbogen Weißes Licht wird am Prisma gespalten Weißes Licht wird am Prisma gespalten Ölfilm auf Wasserlacke Ölfilm auf Wasserlacke Reflexion auf CD- Rückseite Reflexion auf CD- Rückseite

6 Linienspektrum Entstehung: Absorption oder Emission bestimmter Wellenlängen -Atomen -Molekülen -Molekülketten diskrete Energiewerte Linienspektren!

7 (Stand )

8 Absorption & Emission Grundzustand: e- auf energetisch günstigstem Niveau Grundzustand: e- auf energetisch günstigstem Niveau –Lt. Pauliverbot Energieaufnahme durch Energieaufnahme durch –Stoß mit freiem e- –Stoß mit Atomen oder Molekülen –Elektromagnetische Strahlung (Photon) äußeres e- angeregt = Zustand höherer Energie äußeres e- angeregt = Zustand höherer Energie nach ~10 ns Übergang auf energetisch günstigeres Niveau (spontane Emission) nach ~10 ns Übergang auf energetisch günstigeres Niveau (spontane Emission)

9 Absorption & Emission Photon mit Differenzenergie emittiert: Beispiel:

10 Energieniveaudiagramm Übergänge: Gebunden-gebunden: Emission/Absorption einer Spektrallinie Frei – gebunden: Ionisation des Atoms Frei-frei: Freies e - gewinnt/verliert an E BASCHEK B., UNSÖLD A.; S.117.

11 Beispiel: Termschema des H JAROS A.; S.125.

12 Absorption von Strahlung verschiedene Spektrum für unterschiedliche Atome/Moleküle verschiedene Spektrum für unterschiedliche Atome/Moleküle Beispiele und Anwendungen: Beispiele und Anwendungen: Atmosphäre Atmosphäre Astronomie: Zusammensetzung von Sternen Astronomie: Zusammensetzung von Sternen

13 Anwendung: Astronomie Spektrum der Sonne: Spektrum der Sonne: nahezu kontinuierlich aber: nahezu kontinuierlich aber: –Absorptionslinien (Fraunhoferlinien) Gase der Photosphäre Zusammensetzung Gase der Photosphäre Zusammensetzung - Emissionslinien Gase der Chromosphäre Gase der Chromosphäre

14 Zusammensetzung der Erdatmosphäre Stickstoff N 2 : 78% Stickstoff N 2 : 78% Sauerstoff O 2 : 21% Sauerstoff O 2 : 21%Spurengase: Wasserdampf H 2 O Wasserdampf H 2 O Kohlendioxid CO 2 Kohlendioxid CO 2 Argon Argon Ozon O 3 Ozon O 3 Andere Spurengase Andere Spurengase ~ 1%

15 Absorption der Erdatmosphäre HÄCKEL H.; S.164.

16 Absorption der Erdatmosphäre

17 Ergebnisse Sichtbares Licht: kaum Absorption Sichtbares Licht: kaum Absorption Schutz vor UV – Strahlung (Ozon!!) Schutz vor UV – Strahlung (Ozon!!) Einfluss auf Strahlungsgleichgewicht der Erde Einfluss auf Strahlungsgleichgewicht der Erde ( klimatologische Bedeutung)

18 Quellenverzeichnis BASCHEK B., UNSÖLD A.: Der neue Kosmos: Einführung in die Astronomie und Astrophysik; 6. Auflage, Springer Verlag; Berlin u.a BASCHEK B., UNSÖLD A.: Der neue Kosmos: Einführung in die Astronomie und Astrophysik; 6. Auflage, Springer Verlag; Berlin u.a BINGEL W. A.: Theorie der Molekülspektren; Verlag Chemie, Weinheim 1967.BINGEL W. A.: Theorie der Molekülspektren; Verlag Chemie, Weinheim Görg W.: Atom- und Molekülspektren; Dissertation; 1971.Görg W.: Atom- und Molekülspektren; Dissertation; HÄCKEL H.; Meteorologie: 4. Auflage; Springer Verlag; Ulm, Stuttgart (Hohenheim) 1999.HÄCKEL H.; Meteorologie: 4. Auflage; Springer Verlag; Ulm, Stuttgart (Hohenheim) HOLAWE F.: Skript zu Einführung die Klimageographie; Wien 2004.HOLAWE F.: Skript zu Einführung die Klimageographie; Wien JAROS A., NUSSBAUMER A., NUSSBAUMER P.: Basiswissen 2; 2. Auflage, öbv & htp VerlagsgesmbH; Wien 2000.JAROS A., NUSSBAUMER A., NUSSBAUMER P.: Basiswissen 2; 2. Auflage, öbv & htp VerlagsgesmbH; Wien MOSCA G., TIPLER P.: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure; 2. Auflage, Spektrum Verlag; München 2004.MOSCA G., TIPLER P.: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure; 2. Auflage, Spektrum Verlag; München (Stand )http://de.wikipedia.org/wiki/Fraunhoferlinien (Stand )http://de.wikipedia.org/wiki/Fraunhoferlinien (Stand )http://www.astrospectroscopy.com (Stand )http://www.astrospectroscopy.com heidelberg.de/institut/studium/lehre/physikIV/WS0506/PhysikIV_UP2_Strahlun g.pdf (Stand )http://www.iup.uni- heidelberg.de/institut/studium/lehre/physikIV/WS0506/PhysikIV_UP2_Strahlun g.pdf (Stand )http://www.iup.uni- heidelberg.de/institut/studium/lehre/physikIV/WS0506/PhysikIV_UP2_Strahlun g.pdfhttp://www.iup.uni- heidelberg.de/institut/studium/lehre/physikIV/WS0506/PhysikIV_UP2_Strahlun g.pdf


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