Das expandierende Universum Information 1 Diese Folien enthalten Texte, Zeichnungen oder Bilder. Jede Folie behandelt ein Teilthema. Die Beiträge innerhalb der Folie sind ungeordnet. Einige Inhalte sind falsch, andere richtig. Vereinzelt kann es sich auch um verschiedene mögliche Meinungen handeln. 2 Diese Folien enthalten Aufgaben Was ist zu tun? 1 Die falschen Inhalte löschen Die richtigen Inhalte und / oder die eigene Meinung auf der Folie sinnvoll anordnen. Es darf auch eine völlig eigene Gestaltung mit eigenen Bildern und Texten zum betreffenden Thema sein. 2 Aufgaben lösen 1

1 Die Expansion des Universums ist eine optische Täuschung. Die Erde bewegt sich ja immer auf die einen Galaxien zu und von andern weg. Man stellt fest, dass die Entfernung zu den Galaxien jedes Jahr etwas grösser ist. Das Licht von den Galaxien zeigt Abweichungen vom üblichen Farbschema. Das ist mit unserem heutigen Wissen nur zu verstehen, wenn man annimmt, dass sich die Galaxien von uns entfernen. Jeder Stern hat seine eigene Lichtfarbe. Sterne können weiss, gelblich, bläulich oder rötlich sein. Im Teleskop, und in ausgeprägten Fällen auch von blossem Auge, kann man das schwach erkennen. Je nach den Umwandlungsprozessen, die in den Sternen ablaufen, haben sie eine andere Farbe. Die Temperatur der Sterne bestimmt ihre Farbe. Schwach leuchtende Sterne sind weiter entfernt als hellere. Die sichtbare Helligkeit der Sterne sagt nichts über ihre Entfernung aus. Man nennt darum die Helligkeit, die wir mit den Augen wahrnehmen, die Scheinbare Helligkeit. 2

2 file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf Erkläre, was weisses Licht ist und wie es sich in seine Bestandteile zerlegen lässt. Hier findest Du Hinweise file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf 3

1 Jedes der unzählig vielen Materialen, die wir kennen, ist aus einem anderen Grundstoff – einem Element – aufgebaut. Es gibt im Weltall – und auf der Erde – etwa 100 verschiedenen Grundstoffe – so genannte Elemente. Die Natur und auch wir Menschen können sie auf verschiede Arten zusammensetzen. So entsteht die Vielfalt der Materialien, die wir kennen. Einige Elemente sind Gase, andere nicht. Jedes Element wird gasförmig, wenn man es genug stark erhitzt. Nur tun das die verschiedenen Elemente bei sehr unterschiedlichen Temperaturen. Einige werden erst bei Gluthitze gasförmig, andere schon bei Zimmertemperatur. Darum nennen wir nur diese im Alltag Gase. Das Leuchten der gasförmigen Elemente hängt von seinen Elektronen ab, die um den Atomkern kreisen. Da die verschiedenen Elemente auch unterschiedlich viele Elektronen im Atomverband haben, leuchten sie auch in verschiedenen Farben. Jedes Element leuchtet in genau einer Farbe, das heisst, bei genau einer Wellenlänge. Die meisten Elemente leuchten in mehreren Farben, das heisst bei mehreren Wellenlängen. Das kommt davon, dass in jedem Atom auch mehrere Elektronen an der Leuchterscheinung teilnehmen. Weil so viele Elektronen sich an der Leuchterscheinung beteiligen, kann man in dem Wirrwar nicht erkennen welches Element jetzt gerade Licht aussendet und bei welchen Wellenlängen. Die Elektronen sind in einer Weise angeordnet, die für das betreffende Element typisch ist. Sie senden darum auch ein Muster an Lichtfarben aus, das für dieses Element typisch ist. Ein bestimmtes gasförmiges Element leuchtet somit bei ganz bestimmten Wellenlängen. So kann man gasförmige Elemente an ihrem Leuchtmuster erkennen. Mehr Information 4

2 file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf Erkläre, wie ein Gas auf seine bestimmte Art leuchtet. Erkläre auch, was ein Gas aus weissem Licht herauspickt, das durch dieses Gas hindurchgeht. Erkläre, wie man dem Licht nachher ansieht, was ihm fehlt und warum man so feststellen kann, durch welches Gas das Licht hindurchgegangen ist. Hier findest Du Hinweise file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf 5

2 file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf Licht eines Sterns oder einer Galaxie, das zu uns kommt, ist immer auch durch Gas hindurch gegangen, das den Stern umgibt oder das in der Galaxie enthalten ist. In diesem Licht fehlen somit die typischen Wellenlängen dieser Gase. Zum Beispiel hat Natrium zwei markante Wellenlängen nahe beieinander im gelben Bereich des Spektrums. Wenn also dort diese zwei markanten Wellenlängen fehlen, dann hat es in der Umgebung der Lichtquelle Natriumgas. Mit „Spektrum“ bezeichnet man die Gesamtheit der Wellenlängen. Diese Fehlstellen ergeben für jedes Gas ein typisches Strichmuster an einer typischen Stelle im Lichtband. Für Natrium sind das die zwei erwähnten Striche im gelben Teil des Spektrums Nun kann es vorkommen, dass diese Strichmuster an falschen Stellen im Lichtband sitzen. Die zwei Natriumstriche können also zum Beispiel im roten Bereich des Spektrums liegen. Was kann das bedeuten? Hier gibt es Antworten file:///C:/a000daten/a500inArbeit/b560code/c500jA/hFehSt56.pdf 6